Cuando una gota de líquido golpea una superficie a una velocidad suficientemente alta, salpica, eso no está en duda. Pero a veces, salpicar no es útil. Los investigadores están trabajando en métodos para 'evitar salpicaduras' que podrían prevenir las salpicaduras de fluidos dañinos o antihigiénicos en una variedad de entornos. desde hospitales hasta cocinas, y tal vez incluso urinarios.

En un nuevo artículo dirigido por científicos de la Universidad de Oxford y publicado en la revista Cartas de revisión física , Los investigadores muestran que recubrir una superficie con una capa delgada de un material blando como un gel o goma podría proporcionar una solución simple a este problema.

Investigador principal Profesor Alfonso Castrejón-Pita, Investigador de la Royal Society University en el Departamento de Ciencias de la Ingeniería de Oxford, dijo:'Nos dimos cuenta de que nadie había estudiado sistemáticamente lo que sucede cuando las gotas golpean sustratos blandos. En nuestro estudio, dejamos caer gotas de etanol sobre materiales blandos hechos de silicona, el material que se usa a menudo en los selladores de baños. La silicona es muy útil, ya que se puede hacer que tenga diferentes niveles de rigidez, que van desde un material comparable a la gelatina hasta algo con una consistencia más parecida a la de un lápiz de goma.

'Filmamos los impactos con una cámara de alta velocidad a velocidades de hasta 100, 000 fotogramas por segundo:alrededor de 4, 000 veces más rápido que un teléfono móvil típico, y luego estudió la dinámica de las salpicaduras. Combinando estos experimentos con algunos modelos teóricos y simulaciones por computadora detalladas, Descubrimos que pequeñas deformaciones del sustrato ocurren dentro de los primeros 30 microsegundos después del impacto, cuales, asombrosamente, puede ser suficiente para suprimir completamente las salpicaduras.

“Lo más sorprendente es que se necesita aproximadamente un 70% más de energía para que una gota salpique estos materiales blandos en comparación con los materiales duros. Si piensa en una gota que cae desde cierta altura, necesitamos el doble de altura para que salpique en las superficies más suaves '.

Se ha realizado poco trabajo para evitar salpicaduras. Se ha demostrado que las gotas en el vacío no salpican, y gotas que golpean una fina, es mucho menos probable que salpique la membrana elástica. Mover el sustrato a altas velocidades puede suprimir las salpicaduras en un lado de la gota, pero mejorar las salpicaduras en el otro lado. Nadie hasta ahora ha visto cómo los revestimientos simples pueden proporcionar una protección integral contra salpicaduras.

El profesor Castréjon-Pita dijo:'Creemos que las superficies blandas con la rigidez correcta podrían usarse en una serie de situaciones en las que se usan fluidos "peligrosos" o "desagradables". Es sorprendentemente fácil que las gotas se conviertan en aerosoles o aerosoles cuando salpican:una gota de un solvente típico como el etanol o el metanol salpicará si se deja caer desde una altura de unos 20 cm y generará gotas de ese material que pueden ser arrastradas por aire. Entonces, si trabaja con productos químicos o biomateriales peligrosos, Sería útil saber que no generará aerosoles si caen algunas gotas, exponerlo a enfermedades o materiales nocivos. Este también es el caso del uso de bandejas de instrumentos durante la cirugía; esta técnica podría prevenir las salpicaduras de fluidos corporales.

En cuanto a higiene, la transmisión de Campylobacter u otros agentes intoxicantes por alimentos en una cocina típica es un ejemplo. En el Reino Unido, Hay una gran campaña para evitar que la gente lave el pollo crudo antes de cocinarlo debido a las salpicaduras. Puede ser útil una superficie capaz de detener las gotas derramadas accidentalmente de líquidos de pollo crudo. ¡Y el desarrollo de un urinario sin salpicaduras también sería bienvenido!

El profesor Castréjon-Pita agregó:“Ciertamente, hay más trabajo por hacer en esta área. Cuanto más suave haces un material, cuanto más rígido y débil se vuelve a menudo, dos cosas que no son ideales para hacer útil, Recubrimientos de larga duración. El principal desafío de este trabajo es cómo superarlo. Afortunadamente, Se ha iniciado un trabajo reciente para desarrollar nuevos materiales que puedan ser blandos, fuertes y no pegajosos, como los hidrogeles duros, por lo que ciertamente hay muchos enfoques por explorar '.