Ingenieros químicos de la Universidad de California, Berkeley, han descubierto una nueva forma de modelar superficies sólidas para controlar cómo interactúa el agua con ellas. La técnica podría conducir a nuevos materiales para la purificación y desalinización del agua y otras aplicaciones.
Los investigadores, dirigidos por el profesor Nitin Padture, utilizaron una técnica llamada "autoensamblaje de copolímero en bloque" para crear patrones de regiones hidrofílicas (que atraen agua) e hidrofóbicas (repelentes de agua) en una superficie sólida. Al controlar el tamaño y el espaciado de estas regiones, pudieron ajustar la forma en que se comportaban las gotas de agua en la superficie.
Por ejemplo, los investigadores descubrieron que podían crear superficies que hacían que las gotas de agua se extendieran y formaran una película delgada, o que hicieran que se formaran gotas y rodaran. También descubrieron que podían controlar la dirección del flujo de agua en la superficie, creando patrones de rayas hidrofílicas e hidrofóbicas.
Los investigadores creen que su técnica podría utilizarse para crear una variedad de nuevos materiales con propiedades repelentes al agua adaptadas. Estos materiales podrían usarse para una variedad de aplicaciones, como la purificación de agua, la desalinización y la separación de agua y petróleo.
Purificación del agua
Una posible aplicación de la técnica de los investigadores es la purificación del agua. Al crear superficies que atraen el agua, es posible eliminar las impurezas del agua. Por ejemplo, los investigadores descubrieron que podían eliminar la sal del agua utilizando una superficie estampada con rayas hidrofílicas e hidrofóbicas. Las gotas de agua fluirían a lo largo de las franjas hidrófilas, mientras que las franjas hidrófobas repelerían los iones de sal. Este proceso podría utilizarse para purificar agua para beber, riego o uso industrial.
Desalación
Otra posible aplicación de la técnica de los investigadores es la desalinización. La desalinización es el proceso de eliminar la sal del agua de mar para producir agua dulce. Al crear superficies que repelen el agua, es posible separar el agua salada en agua pura y salmuera concentrada. Los investigadores descubrieron que podían crear superficies tan hidrofóbicas que incluso podían repeler las gotas de agua salada. Este proceso podría utilizarse para desalinizar agua de mar para beber, riego o uso industrial.
Separación aceite-agua
La técnica de los investigadores también podría utilizarse para separar petróleo y agua. El aceite y el agua son líquidos inmiscibles, es decir, no se mezclan. Sin embargo, puede resultar difícil separar el aceite y el agua si se mezclan. Creando superficies que atraen el agua y repelen el aceite, es posible separar los dos líquidos. Los investigadores descubrieron que podían crear superficies tan hidrófobas que incluso podían repeler las gotas de aceite. Este proceso podría utilizarse para separar el petróleo del agua en procesos industriales, como la refinación y la perforación de petróleo.
La técnica de los investigadores es una nueva y prometedora forma de controlar la interacción del agua con superficies sólidas. Esta técnica podría conducir a nuevos materiales para la purificación de agua, desalinización, separación de agua y petróleo y otras aplicaciones.
