Un equipo de físicos de la Universidad de Edimburgo que trabaja con un especialista en infecciones e inmunidad del Instituto Roslin de la universidad ha validado, mediante experimentación, una teoría para explicar por qué la pintura se seca al mismo ritmo independientemente de los niveles de humedad. El estudio se publica en Physical Review Letters .

El sentido común sugiere que la pintura debe secarse más rápido en una cerca exterior en un día seco que cuando está húmedo porque la evaporación ocurre más rápido cuando el aire alrededor de una fuente de líquido está más seco. Pero la evidencia anecdótica sugiere que este no es el caso de la pintura y otros líquidos. Hace seis años, el químico Jean-Baptiste Salmon y sus colegas desarrollaron una teoría para explicar por qué esto es así. Sugirieron que se debe a que las moléculas grandes del líquido son arrastradas hacia la superficie durante la evaporación, formando una "capa de polarización" que inhibe la evaporación y, por extensión, el secado. En este nuevo esfuerzo, el equipo de investigación realizó un experimento para probar esta teoría.

Los investigadores perforaron cinco agujeros en un cilindro redondo y achaparrado e insertaron tubos capilares de vidrio en posición horizontal; luego, cada uno se selló en su lugar. Luego añadieron una cantidad de alcohol polivinílico al cilindro, que colocaron en una balanza. Vertieron una fina capa de aceite sobre el líquido para evitar la evaporación de la superficie.

El toque final implicó colocar una caja de flujo de aire controlada por humedad relativa sobre la parte superior del cilindro para permitir controlar los niveles de humedad. Luego, el equipo realizó múltiples pruebas de 17 horas para determinar las tasas de evaporación (usando la escala para medir cuánto líquido se evaporaba) de los tubos a diferentes niveles de humedad, que oscilaban entre el 25 % y el 90 %.

Los investigadores descubrieron que, como se esperaba, las tasas de evaporación se mantuvieron constantes durante aproximadamente tres horas. Pero luego, las tarifas se desplomaron, como teorizó Salmon, independientemente de los niveles de humedad. La tasa de evaporación no disminuyó a medida que aumentó la humedad durante las tres horas iniciales. Sin embargo, la teoría solo parecía ser válida para niveles de humedad de hasta el 80%; a tasas superiores, la evaporación se desaceleró, lo que el equipo sugiere que probablemente se debió a alguna otra fuerza.

Los investigadores sugieren que su trabajo podría tener aplicaciones médicas, ya que recientes investigaciones han demostrado que las gotitas respiratorias tienden a formar pieles similares a las observadas en el aparato experimental.

Más información: Max Huisman et al, La evaporación de soluciones concentradas de polímeros es insensible a la humedad relativa, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.248102

Información de la revista: Cartas de revisión física

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