SEPAWA: nowe sposoby projektowania środków powierzchniowo czynnych

• Strona główna
• Artykuły
• SEPAWA: nowe sposoby projektowania środków powierzchniowo czynnych

2026-10-14

Jak podkreślił prelegent, środki powierzchniowo czynne są niezbędne w codziennym życiu, jednak ich właściwości wciąż optymalizuje się głównie empirycznie, przy ograniczonym zrozumieniu zależności między budową cząsteczki a jej działaniem. Badania skupiły się na tym, w jaki sposób heteroaromatyczne grupy w części hydrofilowej wpływają na zachowanie amphifilowe i właściwości międzyfazowe.

Punktem wyjścia były układy pochodzenia biologicznego, takie jak sulfonowane alkilofurany. Naukowcy sprawdzili hipotezę, że obecność heteroaromatycznego pierścienia zmienia efektywną hydrofobowość cząsteczki, a tym samym wpływa na tworzenie miceli, adsorpcję i właściwości użytkowe.

Zsyntezowano i dokładnie scharakteryzowano serię związków zawierających pierścienie furanowe, tiofenowe i pirolowe. Zbadano kluczowe parametry fizykochemiczne, w tym krytyczne stężenie micelarne i nadmiar powierzchniowy, a także właściwości aplikacyjne – zdolność do pienienia oraz solubilizację białka Zein. W całej serii zaobserwowano wyraźne różnice w zachowaniu międzyfazowym, co potwierdza, że struktura heteroaromatyczna wpływa na hydratację, upakowanie cząsteczek i efektywną hydrofobowość.

Aby wyjaśnić te zależności, zastosowano symulacje dynamiki molekularnej. Pozwoliły one przewidzieć napięcie międzyfazowe oraz swobodną energię Gibbsa przejścia z wody do oleju - ilościowy wskaźnik hydrofobowości. Wyniki obliczeń bardzo dobrze pokrywały się z danymi doświadczalnymi. Pokazały, że heteroaromatyczne motywy w sposób systematyczny regulują zachowanie środka powierzchniowo czynnego poprzez zmianę termodynamiki hydratacji i adsorpcji na granicy faz.

Przedstawione wyniki tworzą bezpośrednie powiązanie między budową cząsteczki, hydrofobowością a właściwościami użytkowymi. Dają podstawę do bardziej przewidywalnego projektowania nowych generacji środków powierzchniowo czynnych - o wyższej skuteczności, łagodniejszym działaniu i lepszej zgodności z wymaganiami zrównoważonego rozwoju.

SEPAWAabadania i rozwójdetergenty,surfaktanty