Investigadores de los Departamentos de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Texas A&M están tomando interacciones complejas entre gotas de agua y superficies de materiales y realizando investigaciones fundamentales para comprender por qué algunas gotas se adhieren a las superficies y por qué otras no.

La investigación tiene aplicaciones en muchas industrias, y el equipo espera que, utilizando el conocimiento fundamental que han adquirido, sus hallazgos tienen el potencial de ser aplicados a una variedad de escenarios para mejorar la eficiencia, seguridad y eficacia de máquinas y equipos industriales.

"El principio subyacente que buscamos estudiar con esto es muy común y, sin embargo, muy complejo, "dijo el Dr. Sungyon Lee, profesor asistente de ingeniería mecánica. "En un día lluvioso, puedes mirar por la ventana y ver las gotas de agua y preguntarte, '¿Por qué algunas de las gotas corren por la ventana y otras no?' Estamos estudiando formas de responder a este concepto fundamental debido a las aplicaciones que puede tener en otros lugares ".

Lee explica que este fenómeno común tiene aplicaciones en industrias como el transporte, petróleo y gas, construcción de ingeniería, impresión por chorro de tinta en color y muchos otros. Por ejemplo, Un desafío clave al que se enfrentan los ingenieros aeronáuticos es que, debido a la altitud y la velocidad a la que operan las aeronaves, las gotas de agua que permanecen en las alas durante el vuelo pueden congelarse en el ala y poner en peligro la nave. La investigación de Lee puede proporcionar una mejor comprensión fundamental de por qué las gotas aún pueden adherirse al ala de un avión en esas condiciones y permitir que los diseñadores e ingenieros creen las alas de tal manera que las gotas ya no se peguen. haciendo el avión más seguro.

"No es una pregunta fácil de responder, "Lee dijo" Pero si tomamos este escenario con un montón de gotas en la superficie de un ala y ahora tienes viento empujando esas gotas, se vuelve aún más complicado a medida que aumentan las fuerzas y factores que causan estos fenómenos. Resulta que predecir ese umbral entre lo que hace que una gota se adhiera y lo que hace que se escurra por una superficie no es nada trivial, por lo que hay muchas preguntas fundamentales que podemos hacer incluso en un escenario simple ".

Lee es coautor de un artículo, "Gota que desciende en una estela, "que se publicó como comunicación rápida en la revista Fluidos de revisión física .

La investigación es parte de un proyecto financiado por la National Science Foundation y está siendo investigado conjuntamente por el Dr. Edward White, jefe de departamento asociado y profesor asociado en el departamento de ingeniería aeroespacial. White y sus estudiantes habían estado explorando en qué punto se escurren las gotas al exponerse a diferentes velocidades del viento, interesado en aplicaciones aeronáuticas. Lee pudo aportar su conocimiento de los fenómenos interfaciales en mecánica de fluidos, o cómo dos fases como el agua y una superficie se encuentran e interactúan, para ayudar a White en su investigación y se convirtieron en co-investigadores del proyecto. Lee es el investigador principal y está emocionado de ver cómo la investigación del equipo se puede aplicar de manera más amplia.

"Me gusta fundamental, hermosos problemas como este y es solo la punta del iceberg, Lee dijo. "La investigación fundamental es otra forma de cambiar el mundo entendiendo mejor el mundo y obteniendo algo mucho más profundo que se pueda aplicar a una variedad de áreas en un sentido mucho más amplio".