Un equipo de investigación afiliado a UNIST ha examinado las tasas de penetración de líquidos en superficies rugosas o estampadas, especialmente aquellos con poros o caries. Sus hallazgos brindan información importante sobre el desarrollo de productos cotidianos, incluyendo cosméticos y pinturas, y aplicaciones industriales como recuperación mejorada de petróleo.

Este estudio ha sido dirigido conjuntamente por el profesor Dong Woog Lee y su equipo de investigación en la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST y un equipo de investigación de la Universidad de California. Santa Bárbara. Publicado en línea en la edición del 19 de julio de la Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) , el estudio identifica cinco variables que controlan las tasas de llenado de cavidades (transición de humectación), necesario para que los líquidos penetren en las cavidades.

En el estudio, El profesor Lee fabricó obleas de silicio con cavidades cilíndricas de diferentes geometrías. Después de sumergirlos en agua a granel, observaron los detalles de, y las tarifas asociadas con, penetración de agua en las cavidades desde la masa, utilizando microscopía de fluorescencia confocal y de campo claro. Las cavidades cilíndricas son como poros de la piel con una entrada estrecha y un interior engañoso. El llenado de la cavidad generalmente progresa cuando el agua a granel se esparce por encima de un hidrófilo, cavidad reentrante. Como se describe en "Mojar la transición del estado de Cassie-Baxter al estado de Wenzel, “La gota de líquido que se asienta sobre la superficie texturizada con aire atrapado debajo será completamente absorbida por las cavidades de la superficie rugosa.

En ese estudio, Sus hallazgos revelaron que las tasas de llenado de la cavidad se ven afectadas por las siguientes variables:(i) el ángulo de contacto intrínseco, (ii) la concentración de aire disuelto en la fase de agua a granel, (iii) la volatilidad del líquido que determina la tasa de condensación capilar dentro de las cavidades, (iv) los tipos de tensioactivos, y (v) la geometría de la cavidad.

"Nuestros resultados se pueden utilizar en la fabricación de productos cosméticos para fines especiales, "dice el profesor Lee." Por ejemplo, Las prebase para la cara que minimizan los poros y los limpiadores faciales que eliminan el sebo necesitan reducir la cantidad de aire disuelto. para que puedan penetrar rápidamente en los poros ".

Por otra parte, productos de belleza, al igual que los protectores solares, deben estar diseñados para proteger la piel del sol nocivo, mientras previene la obstrucción de los poros. Porque, Los poros obstruidos dificultan la función respiratoria de la piel o el intercambio de dióxido de carbono y luego causan más irritación. espinillas y áreas con imperfecciones en su piel. En este caso, es mejor reducir la volatilidad y aumentar la cantidad de aire disuelto en los productos cosméticos, a diferencia de los limpiadores faciales.

"Este conocimiento de cómo se llenan las cavidades debajo del agua a granel y qué variables controlan la velocidad de llenado puede proporcionar información sobre la ingeniería de superficies superhidrófobas temporal o permanentemente, y el diseño y fabricación de diversos productos que se aplican a rugosidad, texturado o superficies estampadas, ", dice el profesor Lee." Muchos de los conocimientos fundamentales adquiridos también se pueden aplicar a otros líquidos (por ejemplo, aceites), ángulos de contacto, y cavidades o poros de diferentes dimensiones o geometrías ".