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Espumas e emulsões: os cosméticos em todas as suas formas

Tanto no sector alimentar como no sector cosmético, as inovações recentes baseiam-se frequentemente nestes produtos. Na área da cosmética, encontramos espumas de barbear e de pentear, champôs e banhos de espuma, cremes para a pele e outros produtos de maquilhagem. Todos eles são cada vez mais concebidos sob a forma de espuma ou de emulsão, ou mesmo de espuma de emulsão. 

A matéria em todos os seus estados

Mas o que é exatamente a espuma? Tecnicamente, uma espuma é obtida quando um volume de gás (normalmente grande) é disperso num volume de líquido (normalmente mais pequeno). Do mesmo modo, uma emulsão é o resultado da dispersão de um líquido (frequentemente um óleo) noutro líquido não miscível (frequentemente água). Ao mesmo tempo, é necessário adicionar tensioactivos ou outros agentes estabilizadores (polímeros, proteínas, partículas sólidas, etc.) para dar a estas dispersões uma vida suficientemente longa. A ciência das espumas e emulsões situa-se precisamente entre a física e a química, com a formulação a desempenhar um papel importante no estabelecimento dos mecanismos-chave para alcançar o prazo de validade ideal para uma aplicação. 

Propriedades únicas para aplicações cosméticas

O interesse destas dispersões - espumas e emulsões - reside no facto de as suas propriedades serem únicas e muito diferentes das que seriam obtidas utilizando apenas soluções líquidas simples. Este facto é particularmente notório no que diz respeito às propriedades mecânicas (ou reológicas) que caracterizam a textura do produto: ao passar para a forma de espuma ou emulsão, podemos obter um material original com um comportamento simultaneamente sólido e líquido, descrito como viscoelástico, e que dependerá da tensão aplicada, ou seja, do modo de utilização. Isto significa que o produto acabado pode ser segurado na mão sem fluir e pode ser espalhado facilmente quando aplicado. 

site-industries-cosmetiques Um rapazinho aprende a fazer a barba com o pai na casa de banho, utilizando espumas e emulsões da sua coleção de cosméticos.

Este comportamento intermédio entre o sólido e o líquido desempenha um papel fundamental na perceção sensorial que temos quando utilizamos um produto. É na compreensão e no controlo destes aspectos sensoriais que residem muitos dos desafios da inovação. Por último, as espumas e as emulsões podem ser utilizadas para compartimentar os ingredientes activos: os compostos lipofílicos podem ser confinados em gotículas de óleo, por exemplo. Esta compartimentação permite proteger estes agentes ao longo do tempo e depois reinjectá-los quando são utilizados.

Investigação para compreender e inovar

No entanto, apesar do grande número de produtos já existentes no mercado, a ciência das espumas e emulsões continua a ser rodeada de alguns mistérios. Em particular, a dependência da estabilidade da formulação continua frequentemente por compreender. No contexto atual, existe uma forte procura para reduzir o número de ingredientes químicos nestas formulações e para os substituir por ingredientes mais ecológicos. Para inovar nestes domínios, é fundamental compreender o seu funcionamento. Além disso, a investigação atual está a tentar alargar a gama de possíveis materiais à base de espumas e emulsões: uma maior compreensão das espumas de emulsão, espumas e emulsões gelificadas, espumas não aquosas ou dispersões "água-na-água" conduzirá a novas aplicações.

Para ajudar nestes diferentes desenvolvimentos, CNRS Formação Empresao organismo de formação contínua do CNRS, propõe um curso de um curso destinado a transmitir os conhecimentos actuais sobre espumas e emulsões para um público não especializado. O curso é organizado no Instituto Charles Sadron, em Estrasburgo, por Wiebke Drenckhan, Directora de Investigação do CNRS, galardoada com a Medalha de Bronze do CNRS em 2015 e com a Medalha de Mediação em 2023, bem como com o Prémio Irène Joliot-Curie para a Jovem Mulher Cientista do Ano em 2013, e por Arnaud Saint-Jalmes, Diretor de Investigação do CNRS no Instituto de Física de Rennes, onde é Diretor Adjunto há cinco anos. Os dois investigadores, que possuem mais de 25 anos de experiência no domínio das espumas e emulsões, colaboram regularmente com as empresas para as ajudar a inovar. 

O objetivo principal do curso é desenvolver as reacções e reflexos correctos a adotar quando confrontados com problemas relacionados com espumas e emulsões. Pretende-se assim adquirir uma visão global e multi-escalar deste domínio, de modo a compreender a relação entre os parâmetros físicos e químicos nestes materiais. O programa centra-se na aquisição de noções físico-químicas fundamentais sobre o fabrico de espumas e emulsões, a sua estrutura, a sua estabilidade ao longo do tempo e as suas propriedades macroscópicas. O curso assenta fortemente em sessões experimentais, que permitem aos alunos descobrir diferentes técnicas de caraterização.

Espumas e emulsões líquidas: geração, estabilidade e propriedadesde 14 a 16 de maio de 2024, um curso proposto por CNRS Formação de Empresas.

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