Tanto en el sector alimentario como en el cosmético, las innovaciones recientes suelen basarse en estos productos. En el sector cosmético, encontrará espumas de afeitar y de peinado, champús y baños de burbujas, cremas para el cuidado de la piel y otros productos de maquillaje. Todos ellos se diseñan cada vez más en forma de espuma o emulsión, o incluso espuma de emulsión.
La materia en todos sus estados
Pero, ¿qué es exactamente la espuma? Técnicamente, una espuma se obtiene cuando un volumen de gas (normalmente grande) se dispersa en un volumen de líquido (normalmente más pequeño). Del mismo modo, una emulsión es el resultado de dispersar un líquido (a menudo un aceite) en otro líquido no miscible (a menudo agua). Al mismo tiempo, es necesario añadir tensioactivos u otros agentes estabilizadores (polímeros, proteínas, partículas sólidas, etc.) para dar a estas dispersiones una vida suficientemente larga. La ciencia de las espumas y emulsiones se sitúa precisamente entre la física y la química, y la formulación desempeña un papel fundamental a la hora de establecer los mecanismos clave para lograr la vida útil óptima de una aplicación.
Propiedades únicas para aplicaciones cosméticas
La gracia de estas dispersiones -espumas y emulsiones- reside en que sus propiedades son únicas y muy diferentes de las que se obtendrían utilizando únicamente soluciones líquidas simples. Esto es especialmente llamativo cuando se trata de las propiedades mecánicas (o reológicas) que caracterizan la textura del producto: al convertirlo en espuma o emulsión, podemos obtener un material original con un comportamiento que es a la vez sólido y líquido, descrito como viscoelástico, y que dependerá de la tensión aplicada, es decir, de la forma en que se utilice. Esto significa que el producto acabado puede sostenerse en la mano sin que fluya, y que puede extenderse fácilmente al aplicarlo.
Este comportamiento intermedio entre el de un sólido y el de un líquido desempeña un papel fundamental en la percepción sensorial que tenemos al utilizar un producto. Entender y controlar estos aspectos sensoriales es donde residen muchos de los retos de la innovación. Por último, las espumas y emulsiones pueden utilizarse para compartimentar los ingredientes activos: los compuestos lipofílicos pueden confinarse en gotitas de aceite, por ejemplo. Esta compartimentación permite proteger estos agentes a lo largo del tiempo y volver a inyectarlos durante su uso.
Investigar para comprender e innovar
Sin embargo, a pesar del gran número de productos que ya existen en el mercado, la ciencia de las espumas y emulsiones sigue rodeada de ciertos misterios. En concreto, la dependencia de la estabilidad con respecto a la formulación a menudo sigue sin comprenderse. En el contexto actual, existe una fuerte demanda para reducir el número de ingredientes químicos en estas formulaciones y sustituirlos por ingredientes más ecológicos. Para innovar en estos ámbitos, es crucial comprender cómo funcionan. Además, la investigación actual intenta ampliar la gama de posibles materiales basados en espumas y emulsiones: un mayor conocimiento de las espumas en emulsión, las espumas y emulsiones gelificadas, las espumas no acuosas o las dispersiones de "agua en agua" dará lugar a nuevas aplicaciones.
Para ayudar a estos diversos desarrollos, CNRS Formación Empresala organización de formación continua del CNRS, ofrece un un curso diseñado para transmitir los conocimientos actuales sobre espumas y emulsiones para un público no experto. El curso está organizado en el Instituto Charles Sadron de Estrasburgo por Wiebke Drenckhan, Directora de Investigación del CNRS, galardonada con la Medalla de Bronce del CNRS en 2015 y la Medalla de Mediación en 2023, así como con el Premio Irène Joliot-Curie a la Joven Científica del Año en 2013, y Arnaud Saint-Jalmes, Director de Investigación del CNRS en el Instituto de Física de Rennes, donde ha sido Director Adjunto durante los últimos cinco años. Los dos investigadores, que cuentan con más de 25 años de experiencia en el campo de las espumas y emulsiones, colaboran regularmente con empresas para ayudarlas a innovar.
El objetivo principal del curso es desarrollar las reacciones y los reflejos adecuados que se deben adoptar ante los problemas relacionados con las espumas y las emulsiones. Se trata, pues, de adquirir una visión global y multiescalar de este campo, con el fin de comprender la relación entre los parámetros físicos y químicos en estos materiales. El programa se centra en la adquisición de nociones fisicoquímicas fundamentales sobre la fabricación de espumas y emulsiones, su estructura, su estabilidad en el tiempo y sus propiedades macroscópicas. El curso se basa en gran medida en sesiones experimentales, que permiten a los estudiantes descubrir diferentes técnicas de caracterización.
Espumas y emulsiones líquidas: generación, estabilidad y propiedadesdel 14 al 16 de mayo de 2024, un curso ofrecido por CNRS Formación Empresas.
