Un processeur à ultrasons facilite la création de nano-émulsions grâce au mécanisme de cavitation acoustique. Cet appareil transmet des ondes sonores à haute fréquence dans le liquide, générant des forces de cisaillement intenses et à haute énergie. Ces forces décomposent violemment les particules de la phase huileuse (comme l'huile de jojoba) en gouttelettes microscopiques, les dispersant uniformément dans une phase aqueuse pour créer un mélange huile dans eau stable.
L'idée clé : L'avantage définitif du traitement par ultrasons est la capacité d'atteindre une stabilité cinétique grâce à une dispersion ultra-fine. En réduisant la taille des gouttelettes généralement en dessous de 222 nm, cette méthode crée une formulation qui résiste beaucoup mieux à la séparation que les méthodes de mélange traditionnelles.
Le mécanisme d'action
Génération de cavitation acoustique
Le processus commence lorsque le processeur à ultrasons émet des ondes sonores à haute fréquence dans le liquide. Cela crée un phénomène connu sous le nom de cavitation, où des changements de pression rapides génèrent des bulles microscopiques qui s'effondrent violemment.
Forces de cisaillement à haute énergie
L'effondrement de ces bulles de cavitation produit une énergie locale extrêmement élevée. Cette énergie agit comme une force mécanique, déchirant efficacement l'interface huile-eau.
Décomposition de la phase lipidique
Ces forces de cisaillement ciblent les composants lipidiques (la phase huileuse). Elles fracturent les grosses particules d'huile en gouttelettes de taille nanométrique, assurant leur dispersion complète dans le mélange de glycérine ou d'eau.
Impact sur la formulation cosmétique
Atteindre l'échelle nanométrique
L'émulsification standard laisse souvent des gouttelettes dans la gamme micrométrique. En revanche, le traitement par ultrasons peut réduire la taille des gouttelettes d'émulsion à l'échelle nanométrique.
Les sources primaires indiquent des tailles de particules généralement inférieures à 222 nm, tandis que les processeurs à sonde peuvent atteindre des tailles aussi petites que 148 nm.
Stabilité cinétique améliorée
L'uniformité de ces particules ultra-fines crée une excellente stabilité cinétique. Comme les gouttelettes d'huile sont si petites et bien dispersées, la tendance naturelle de l'huile et de l'eau à se séparer est considérablement réduite, ce qui prolonge la durée de conservation du produit.
Biodisponibilité et absorption accrues
La réduction de la taille des particules augmente la surface totale de l'émulsion. Ce changement physique améliore considérablement l'efficacité de pénétration dans les tissus cutanés, rendant les ingrédients actifs (comme ceux des crèmes réparatrices) plus efficaces.
Considérations opérationnelles
La nécessité d'une haute énergie
Il est important de comprendre que la création d'une véritable nano-émulsion n'est pas un processus passif. Elle nécessite une préparation à haute énergie.
Le « déchirement » de l'interface huile-eau décrit dans la littérature technique indique un processus mécanique violent. Cette intensité est strictement nécessaire pour surmonter la tension superficielle naturelle des fluides et réduire les gouttelettes à la gamme requise de 148 à 222 nm.
Faire le bon choix pour votre objectif
Pour maximiser la valeur d'un processeur à ultrasons dans votre développement cosmétique, alignez la technologie sur vos objectifs de formulation spécifiques :
- Si votre objectif principal est la stabilité du produit : Utilisez les forces de cisaillement à haute énergie pour obtenir une uniformité des particules inférieure à 222 nm, ce qui assure la stabilité cinétique nécessaire pour éviter la séparation des phases au fil du temps.
- Si votre objectif principal est l'efficacité et l'absorption : Visez la gamme inférieure de taille de particules (environ 148 nm) pour maximiser la surface, améliorant ainsi la pénétration des ingrédients actifs dans les tissus cutanés endommagés.
Le traitement par ultrasons transforme les mélanges standard en véhicules haute performance pour les ingrédients cosmétiques actifs.
Tableau récapitulatif :
| Caractéristique | Processus/Résultat | Impact sur les cosmétiques |
|---|---|---|
| Mécanisme | Cavitation acoustique | Décompose l'huile en gouttelettes de taille nanométrique à l'aide de forces de cisaillement à haute énergie. |
| Taille des gouttelettes | 148 nm – 222 nm | Obtient une dispersion ultra-fine bien supérieure au mélange traditionnel. |
| Stabilité | Stabilité cinétique | Prévient la séparation des phases et prolonge considérablement la durée de conservation du produit. |
| Efficacité | Biodisponibilité améliorée | Les particules plus petites augmentent la surface pour une pénétration plus rapide et plus profonde de la peau. |
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Références
- Georgios Kamaris, Catherine K. Markopoulou. Development and Validation of an HPLC-DAD Method for the Determination of Seven Antioxidants in a Nano-Emulsion: Formulation and Stability Study. DOI: 10.3390/separations11020043
Cet article est également basé sur des informations techniques de Enokon Base de Connaissances .
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