Colloidi e nanosistemi. La tensione interfasale. Termodinamica del self-assembly. Mesofasi liquido-cristalline.
Emulsioni e microemulsioni. Stabilita'. HLB. Proprieta' cinetiche, reologiche, ottiche, elettriche. Rottura di un'emulsione.
Parametro di Hildebrand, QSAR e Pow, LSER, numero M.
Cosmetici tradizionali, funzionali e innovativi.
Principi per la formulazione dei farmaci. Forme farmaceutiche.
Colloidi alimentari. L’acqua.
Geli. Termodinamica di swelling.
Smart e responsive materials.
Il corso si pone l'obiettivo di fornire gli strumenti per comprendere le basi chimico-fisiche che determinano la stabilità dei formulati. Sarà analizzato tutto l’arco di conoscenze e esperienze professionali che rientrano nel ciclo di produzione di un formulato, dall’ideazione alla prototipazione, al confezionamento e alla “customer satisfaction”. Vengono proposti in particolare formulati di tipo cosmetico, farmaceutico e alimentare.
Concetti introduttivi delle formulazioni, sviluppo di una formulazione.
Richiami di Chimica Fisica dei colloidi e dei nanosistemi. Fenomeni interfasali, la tensione superficiale.
Tensioattivi: tipologia, proprieta' chimico-fisiche e strutturali, usi e applicazioni. Self-assembly. Isoterma di Gibbs. Termodinamica della micellizzazione. La concentrazione critica micellare, metodi di misura, effetti della temperatura e degli elettroliti sulla CMC. Parametro di impacchettamento. Krafft point e cloud point. Mesofasi liquido-cristalline. Diagrammi di fase di sistemi anfifilici.
Emulsioni e microemulsioni. Stabilita' termodinamica. Bilancio idrofilico-idrofobico (HLB). Temperatura di inversione di fase (PIT). Curvatura e rigidita' delle superfici. Comportamento di fase. Colloidi liofili, liofobi e di associazione. Principali agenti disperdenti. Preparazione e proprieta' cinetiche, reologiche, ottiche, elettriche. Interazioni intermolecolari. Colloidi protettivi. Sospensioni. Meccanismi di rottura di un'emulsione. Agenti emulsionanti. Agenti di bagnabilita'.
Parametri di solubilita': parametro di Hildebrand, metodo di Hansen, metodi incrementali, applicazioni ai polimeri, QSAR e Pow, LSER, numero "M".
Formulazioni cosmetiche. Cenni sulla struttura della pelle e del capello. Effetto dei tensioattivi. Tipi di formulati per uso cosmetico. Prodotti base e ausiliari. Cosmetici funzionali e innovativi: schermi anti-UV, vescicole, nanoemulsioni, emulsioni Pickering, nanoparticelle, complessi di inclusione in ciclodestrine.
Formulazioni per uso farmaceutico. Cenni sull'assorbimento dei farmaci. Principi fondamentali per la formulazione dei farmaci. Forme farmaceutiche. Sistemi innovativi di drug delivery.
Formulazioni alimentari. Struttura degli alimenti. Colloidi alimentari. Tipi di acqua, attivita' dell'acqua negli alimenti. Esempi di formulazioni alimentari.
Gel fisici e chimici: definizione, preparazione, reticolazione, rigonfiamento. Termodinamica di swelling. Organogel.
Materiali "intelligenti", responsivi e a memoria di forma.