Un equipo de físicos de la Universidad de California en Santa Bárbara ha descubierto algunas de las dinámicas involucradas con superficies líquidas activas a nivel microscópico cuando se agrega energía. En su artículo publicado en la revista Science , el grupo describe el uso de cámaras de alta velocidad para capturar la acción mientras activaban líquidos mixtos al agregar una fuente de energía. Jérémie Palacci, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria, ha publicado un artículo de Perspective en el mismo número de la revista en el que destaca la importancia de su trabajo.

Como señala Palacci, cuando se mezclan algunos líquidos, como el alcohol y el jugo de frutas, quedan mezclados. Y cuando se mezclan otros, como el aceite y el vinagre, pronto se separan hasta que algún tipo de fuente de energía (como una sacudida) los obliga a volver a unirse. En este nuevo esfuerzo, los investigadores notaron que se ha realizado poco trabajo investigando las propiedades de los líquidos a medida que se mezclan (o se deshacen) a nivel micro y se propusieron la tarea de aprender más.

El trabajo consistió en colocar dos tipos de líquidos juntos y estudiar cómo se comportaban cuando se los forzaba a juntarse. Más específicamente, combinaron poli(etilenglicol), también conocido como PEG, con dextrano, que es un extracto de sacarosa. Cuando se mezclan en configuraciones típicas, los dos se separan, pero no como el aceite y el vinagre:en cambio, se forman gotas de PEG que flotan en el dextrano. Los investigadores eligieron los dos líquidos porque ambos tienen tensiones superficiales muy bajas, lo que facilita el estudio de cómo responden entre sí. En los experimentos con los dos líquidos, los investigadores también agregaron a veces cinesina, una proteína que ayudó a que los dos líquidos se unieran entre sí.

Para obtener más información sobre el comportamiento de los dos líquidos cuando se agregó una fuente de energía (agitación), los investigadores los colocaron en microtúbulos, lo que les permitió ver lo que estaba sucediendo con mayor claridad.

Los investigadores observaron que la agitación creaba flujos caóticos. En las mezclas sin la adición de cinesina, las gotitas se formaron lentamente; la adición de cinesina aceleró el proceso. Y cuando agregaron mucha kinesina, las gotas se animaron, fusionándose continuamente y luego separándose nuevamente. Los investigadores notaron que, en la interfaz entre los líquidos, podían ver ondas ondulantes sin necesidad de un microscopio. También descubrieron que la mezcla líquida se animaba tanto que en ocasiones trepaba un poco por las paredes de los microtúbulos.

Los investigadores sugieren que hay características de los líquidos combinados que aún se desconocen y que el estudio continuo podría conducir a una mejor comprensión de las aplicaciones de los fluidos. + Explora más

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