7th IMRMPT

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Abstract

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English title:	Exploring electrostatic interactions between non-spherical dielectric particles: implications for material design
Spanish title:	Explorando las interacciones electrost�ticas entre part�culas diel�ctricas no esf�ricas: implicaciones para el dise�o de materiales.
English abstract:	Polarization effects, often neglected, play a significant role in determining electrostatic interactions between dielectric particles, especially when geometrical anisotropies lead to surface-induced charge segregation; this phenomenon has practical implications in various fields, including self-assembly of nanoparticles, colloidal stability, and the design of functional materials. We use a direct integral formulation for the electrostatic potential to explore geometrically driven particle aggregation, considering dielectric bodies with non-spherical symmetry; by measuring the electrostatic force and energy under vacuum conditions, we demonstrate that breaking the symmetry and altering the close-contact surface between equally charged non-spherical particles can result in attractive regimes at short and long distances. This finding suggests that manipulating particle shape and orientation can be used to control the assembly and stability of colloidal systems; our findings reveal that non-spherical dielectric particle aggregation can be controlled by adjusting their orientation and in-contact surface in dimer and trimer configurations, with potential applications in designing self-assembled systems with tailored properties and developing new strategies for particle sedimentation.
Spanish abstract:	Los efectos de polarizaci�n, frecuentemente ignorados, juegan un papel significativo al determinar las interacciones electrost�ticas entre part�culas diel�ctricas, especialmente cuando las anisotrop�as geom�tricas conducen a la segregaci�n de carga inducida por la superficie; este fen�meno tiene implicaciones pr�cticas en diversos campos, incluyendo la autoensamblaje de nanopart�culas, la estabilidad coloidal y el dise�o de materiales funcionales. Utilizando una formulaci�n integral directa para el potencial electrost�tico, exploramos la agregaci�n de part�culas dirigida geom�tricamente, considerando cuerpos diel�ctricos con simetr�a no esf�rica; al medir la fuerza y la energ�a electrost�tica en condiciones de vac�o, demostramos que romper la simetr�a y alterar la superficie de contacto cercano entre part�culas no esf�ricas con igual carga puede resultar en reg�menes atractivos a distancias cortas y largas. Este hallazgo sugiere que manipular la forma y orientaci�n de las part�culas puede ser utilizado para controlar el ensamblaje y la estabilidad de los sistemas coloidales; nuestros resultados revelan que la agregaci�n de part�culas diel�ctricas no esf�ricas puede ser controlada ajustando su orientaci�n y superficie de contacto en configuraciones de d�meros y tr�meros, con aplicaciones potenciales en el dise�o de sistemas autoensamblados con propiedades mejoradas y en el desarrollo de nuevas estrategias para la sedimentaci�n de part�culas.
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Jarol Esneider Molina Mosquera	Grupo de investigaci�n e innovaci�n en energ�a -GiiEN, Instituci�n Universitaria Pascual Bravo	jarol.molina@pascualbravo.edu.co
Alejandro Vasquez Echeverry	Laboratorio Genomico One Health - Colombia.	avasquee@unal.edu.co
Juan Pablo Hernandez Ortiz	Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellin	jphernandezo@unal.edu.co
Monica Olvera de la Cruz	Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University	m-olvera@northwestern.edu
Daniel Alejandro Olaya Mu�oz	Universidad Nacional de Colombia	daaolayamu@unal.edu.co

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	August 9, 2024
Hour:	14:40 - 15:00

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VI WMSSE

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