Al calcular la fuerza electrocinética, la convención ha sido suponer que no hay una velocidad relativa del fluido en comparación con la superficie, que es cierto para las superficies hidrofílicas. Sin embargo, esto debe reconsiderarse para superficies hidrofóbicas. El profesor Hiroyuki Ohshima de la Universidad de Ciencias de Tokio ha realizado una investigación teórica sobre los fenómenos electrocinéticos en partículas coloidales durante 50 años. Ahora, ha resumido algunos de los principales hallazgos en su campo en un convincente artículo de revisión.

Las suspensiones coloidales son mezclas heterogéneas de partículas con diámetros de aproximadamente 2-500 nanómetros, que están suspendidos permanentemente en una segunda fase, generalmente un líquido. Debido al pequeño tamaño de partícula del material suspendido, un coloide no se separa en sus componentes característicos incluso si se le permite permanecer inalterado, tampoco se puede separar el material suspendido mediante filtración. Los coloides se distinguen de otros tipos de mezclas por varias propiedades distintivas importantes, uno de los cuales es la fuerza electrocinética en suspensiones coloidales, también conocido como el "potencial zeta".

Para explorar el potencial zeta, primero debemos entender qué es una "superficie deslizante". Una superficie de deslizamiento es una "doble capa eléctrica" ​​que se forma en la superficie de cualquier objeto cuando se expone a un fluido. Esta doble capa consta de una capa de cargas que se adhieren a la superficie del objeto como resultado de interacciones químicas, y una segunda capa de cargas opuestas que son atraídas por la primera capa. Debido a la atracción entre estas dos capas de "iones" o cargas opuestas, se crea un potencial eléctrico, y este es el potencial zeta. El potencial zeta también se produce en capas dobles en la superficie de partículas suspendidas en coloides.

El profesor Hiroyuki Ohshima de la Universidad de Ciencias de Tokio ha sido un investigador teórico durante toda su vida de fenómenos electrocinéticos como el movimiento de partículas coloidales en un campo eléctrico y las interacciones electrostáticas entre partículas coloidales. Recientemente ha resumido algunos de los principales hallazgos en su campo en una revisión publicada en la revista Avances en ciencia de interfases y coloides . Afirma la importancia del potencial zeta en la química de superficies coloidales. De acuerdo con él, "la estabilidad de la dispersión de partículas coloidales, que es uno de los problemas más importantes en la química de la superficie coloidal, depende en gran medida del potencial zeta de las partículas ".

El potencial zeta se calcula en función de la movilidad electroforética de las partículas. Hasta ahora, la condición de límite de no deslizamiento del fluido, lo que supone que el fluido tendrá velocidad cero en relación con el límite, se ha aplicado al calcular el potencial zeta. Sin embargo, mientras que esta condición es aplicable a partículas con una superficie hidrofílica ("amante del agua"), no se puede aplicar a partículas con una superficie hidrófoba ("tímida al agua"). En este caso, la condición de frontera de Navier, que considera la velocidad relativa del fluido, Está aplicado.

En la condición de límite de Navier, el efecto del deslizamiento hidrodinámico se caracteriza por la longitud de deslizamiento. Cuando la superficie es hidrofílica, la longitud de deslizamiento se considera cero, y aumenta progresivamente con el aumento de la hidrofobicidad de la superficie, donde las moléculas de la superficie de la partícula interactúan débilmente con las moléculas en la fase circundante de modo que se produce un deslizamiento de líquido. De acuerdo, una longitud de deslizamiento infinitamente grande se corresponde teóricamente con una superficie completamente hidrófoba. A partir de esta información, Los cálculos teóricos muestran que la movilidad electroforética y el potencial de sedimentación aumentan al aumentar la longitud de deslizamiento.

Según el profesor Ohshima, lo más interesante es que si aceptamos la posibilidad de la presencia de una superficie de deslizamiento en una partícula coloidal sólida esférica, podemos observar que las propiedades electrocinéticas de esta partícula sólida serán hidrodinámicamente similares a las de una gota líquida.

Estos hallazgos resaltan la importancia de reconsiderar cómo varían las propiedades electrocinéticas de las superficies hidrófilas e hidrófobas y muestran cómo afectan la dinámica de las suspensiones coloidales. El profesor Ohshima concluye:"Hemos construido una teoría general que describe varios fenómenos electrocinéticos de partículas con una superficie deslizante. Al aplicar esta teoría, podríamos esperar una evaluación más precisa del potencial zeta y la estabilidad de la dispersión de partículas coloidales en el futuro ".