Un equipo de investigación dirigido por Hyoungsoo Kim, profesor de Ingeniería Mecánica en KAIST, logró cuantificar el fenómeno llamado, el efecto Marangoni, que ocurre en la interfaz entre el alcohol y el agua. Se espera que este hallazgo sea un recurso valioso utilizado para eliminar eficazmente las impurezas de un fluido superficial sin contaminación. y desarrollar materiales que puedan reemplazar a los tensioactivos.

Esta investigación, realizado conjuntamente con un equipo de investigación dirigido por el profesor Howard A. Stone en la Universidad de Princeton, fue publicado en línea en Física de la naturaleza el 31 de julio.

El efecto Marangoni, también conocido como lágrimas de vino, se genera cuando dos fluidos que tienen una tensión superficial diferente se encuentran, causando una mezcla finita, tiempo de esparcimiento y escala de longitud. Típicamente, la gente cree que los líquidos infinitamente miscibles se mezclan inmediatamente; sin embargo, no siempre es cierto según este documento.

La tensión superficial típica del alcohol es tres veces menor que la del agua, y esta tensión superficial diferente genera el flujo de convección impulsado por Marangoni en la interfaz de los dos líquidos. Además, se requiere una cierta cantidad de tiempo para que se mezclen.

Este fenómeno ha sido discutido muchas veces desde que fue descubierto a principios del siglo XX. sin embargo, existía un límite para cuantificarlo y explicarlo.

Profesor Kim, considerando el mecanismo de mezcla y esparcimiento, utilizó varias técnicas de visualización de flujo y equipos para capturar imágenes de alta velocidad en su experimento.

A través de los métodos de visualización de flujo, el equipo logró cuantificar y explicar el complejo, Fenómeno fisicoquímico generado entre el agua y el alcohol. Es más, desarrollaron un modelo teórico para predecir los fenómenos hidrodinámicos fisicoquímicos.

El modelo teórico puede predecir la velocidad del flujo de convección impulsado por Marangoni, el área de una gota de alcohol y el tiempo necesario para desarrollar el campo de flujo. Por eso, este modelo puede trazar tipos de materiales (por ejemplo, alcohol) y el volumen de una gota de líquido según corresponda para abordar una situación específica.

Es más, el equipo de investigación cree que el flujo interfacial permite la conducción de flujos a granel y que puede ser una fuente de tecnología para administrar medicamentos de manera efectiva y eliminar impurezas de la superficie de una sustancia sin causar contaminación secundaria.

Sobre todo, los resultados muestran la posibilidad de reemplazar el surfactante con alcohol como material utilizado para administrar fármacos. En el caso de la entrega de medicamentos, algunos fármacos se encapsulan con un tensioactivo para ser transportados eficazmente in vivo; sin embargo, el tensioactivo se acumula en el cuerpo, que puede causar varios efectos secundarios, como una enfermedad cardíaca. Por lo tanto, el uso de nuevos materiales como el alcohol para la administración de fármacos contribuirá a prevenir los efectos secundarios causados ​​por el tensioactivo.

"El surfactante se usa para administrar medicamentos, pero es difícil ser expulsado del cuerpo. Esto provocará varios efectos secundarios, como enfermedades del corazón en pacientes asmáticos, "dijo el profesor Kim." Espero que utilizando nuevos materiales, como el alcohol, liberará a las personas de estos efectos secundarios ".