Al comprender mejor el comportamiento del agua en su forma más pequeña, un profesor de Virginia Tech y su estudiante universitario podrían estar mejorando la eficiencia de eliminar la condensación de una manera importante.

Jonathan Boreyko, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica de la Facultad de Ingeniería de Virginia Tech, ha estado estudiando las gotas de rocío "saltarinas" desde que descubrió el fenómeno en la escuela de posgrado.

Según Boreyko, las gotas de rocío solo saltan de las superficies repelentes al agua cuando alcanzan un tamaño lo suficientemente grande, alrededor de 10 micrómetros, pero no estaba claro por qué hasta que Boreyko y sus estudiantes hicieron un descubrimiento revolucionario, pronto se publicará en la revista de alto impacto ACS Nano .

En el laboratorio de Boreyko, La entonces estudiante de pregrado Megan Mulroe experimentó con la superficie de chips de silicio para ver cómo la topografía nanoscópica de la superficie podría afectar la capacidad de salto de la condensación.

Al crear y probar seis tipos diferentes de superficies cubiertas con los llamados nanopilares, que recuerdan a las estalagmitas en el piso de una cueva, Mulroe descubrió que el tamaño crítico de la gota que salta se puede ajustar en función de la altura, diámetro, y brea de los nanopilares.

"Estos resultados, correlacionado con un modelo teórico, reveló que el cuello de botella para saltar es cómo las gotas se inflan dentro de la superficie después de que se forman por primera vez, "Dijo Boreyko.

Esencialmente, cuando los nanopilares son altos y delgados, las gotas que se forman en el interior y en las grietas pueden saltar de la superficie en un tamaño mucho más pequeño, hasta dos micrómetros. Igualmente, Los pilares cortos y robustos aumentan el tamaño de la gota necesaria para saltar, hasta 20 micrómetros en el caso del experimento de Mulroe.

Si bien se ha descubierto que el fenómeno de las gotas saltando es la forma más eficiente de eliminar la condensación, la capacidad de modificar el tamaño de las gotas puede permitir una mayor eficiencia en la eliminación de la condensación de las superficies.

"Esperamos que estos hallazgos permitan maximizar la eficiencia de los condensadores de gotas saltadoras, lo que podría hacer que las plantas de energía sean más eficientes y permitir superficies robustas antivaho y autolimpiables, ", Dijo Boreyko." El objetivo final es que todas las gotas de rocío que se forman en una superficie salten antes de que sean visibles a simple vista ".

Mulroe, quién fue el primer autor del artículo, realizó todos los experimentos, mientras que el estudiante de posgrado Farzad Ahmadi, que está cursando un doctorado. en Ingeniería Mecánica, respaldó los hallazgos con un modelo teórico.

La investigación se publicará el 31 de julio en ACS Nano .