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エマルジョンの安定性を向上させるために最適な粒子を選択するにはどうすればよいでしょうか? 接触角が安定性に与える影響について学びましょう!
環境意識の高まりに伴い、従来の乳化剤に対する疑問がますます高まっており、科学者は液体の安定性を再調査するようになっています。固体粒子を用いてエマルションを安定化させる「ラムスデンエマルション」または「ピッカリングエマルション」と呼ばれる技術が注目を集めています。この技術はエマルジョンの安定性を向上させるだけでなく、環境保護とコストも考慮できるため、新たな研究の注目の的となっています。
ラムスデン エマルションは、固体粒子を使用して水と油の界面を安定化させるエマルションです。 2 つの相の間に粒子を吸着することにより、粒子は油滴の凝集を効果的に防ぐことができ、それによってエマルションの安定性が向上します。
従来のエマルジョンは水と油で構成されており、油を水に混合して油中水型（O/W）エマルジョンを形成すると、エネルギーの減少により油滴が最終的に凝集します。しかし、固体粒子を添加すると、これらの粒子は油滴の表面に結合できるようになり、油滴同士の凝集が防止され、エマルジョンがより安定になります。
親水性、形状、サイズなどの粒子の特性、連続相の電解質濃度、2 相の体積比はすべて、エマルションの安定性に影響します。粒子と油滴との界面における接触角は、粒子の親水性を説明するための重要な指標です。粒子と界面との接触角が小さいと、粒子は油滴によってほとんど濡れてしまうため、油滴の凝集を防ぐことが困難となる。したがって、部分的に親水性である粒子は、両方の液体によって同時に部分的に濡れることができ、それによって油滴表面によりよく結合することができるため、より望ましい。
最適なエマルジョンの安定性は、粒子と 2 つの相の間の接触角が 90° の場合に達成され、必要な安定化エネルギーが最も低くなります。
ほとんどの場合、粒子の好ましい湿潤相は、エマルジョン系の連続相になります。牛乳を例に挙げると、ラムスデン乳濁液の一種で、乳脂肪球の表面に乳タンパク質（カゼイン）単位が吸着し、界面活性剤として作用します。乳化プロセス中に、カゼインが損傷した乳脂肪球膜を置き換え、それによってエマルションの安定性が高まります。
過去 20 年間、従来の乳化剤の問題に焦点が当てられ、ラムスデン エマルションが研究で新たな注目を集めてきました。ラムスデン乳化安定剤の主な研究対象は合成ナノ粒子とみなされているが、最近では天然有機粒子も徐々に注目されている。これらの天然粒子は費用対効果が高いだけでなく、分解可能であり、再生可能な資源から調達することができます。
ピッカリング エマルションは、油回収や水修復などの分野で広く使用されています。特定のタイプのピッカリングエマルションは胃腸管内で安定しており、リパーゼに対して驚くべき耐性を示すため、脂質消化を制御し、需要を満たす経口送達システムでの使用が容易になります。
実際、ラムスデンエマルションの安定性は、両面で親水性と疎水性が異なる「ヤヌス粒子」を使用することによっても改善できます。この方法は、粒子が液液界面でより高い吸着エネルギーを有するため、より効果的です。さらに、ラテックス粒子を使用してラムスデンエマルジョンを安定化し、溶融して成形して透過性のシェルまたはカプセルを形成することもできます。この捕捉形態は水中水型エマルジョンにも使用できます。
これらのラムスデン エマルジョン粒子は、閉じた不浸透性カプセルを形成するマイクロカプセル化のテンプレートとしてだけでなく、水中水エマルジョン (つまり、相分離した水性ポリマー溶液の分散液) の製造にも使用できます。このようなカプセル化技術は、異なる環境で元に戻せるように設計できます。ピッカリングの安定したマイクロバブルは、超音波造影剤の用途にも潜在的な価値を示す可能性があります。
エマルジョンの安定性に関する研究の深化に伴い、科学者はエマルジョンの安定性を向上させるために粒子の選択、接触角の制御、表面特性などの要素が重要であることをますます発見しています。そのため、将来的には、この技術でさらなるブレークスルーと応用が可能になります。人々は得るでしょうか？
