Desde la precisa impresión por inyección de tinta hasta la visión clara a través de lentes para gafas, la influencia de las gotas y su movimiento da forma a numerosas áreas de nuestra vida diaria. Si bien las gotas deben permanecer exactamente en su lugar en las impresiones de inyección de tinta, es deseable que se muevan rápidamente a través de la superficie de las lentes de las gafas. Por lo tanto, la investigación sobre los procesos de humectación desempeña un papel crucial para seguir mejorando las aplicaciones tecnológicas.

La interacción entre líquidos y superficies depende no sólo de las propiedades de la superficie sino también de las propiedades del líquido. Sin embargo, un proyecto de investigación iniciado en el Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros (MPI-P) se ha centrado en los últimos años en otra dimensión:las cargas eléctricas. Éstos desempeñan un papel decisivo en los complejos procesos de humectación.

"En nuestros experimentos hemos descubierto que una gota que se desliza sobre una superficie puede dejar un rastro de cargas eléctricas que influyen en las gotas siguientes", afirma Hans-Jürgen Butt, director del departamento "Física en interfaces" de la Universidad de Viena. MPI-P.

En un nuevo artículo publicado ahora en la revista Physical Review Letters , Butt y sus colegas han examinado más de cerca los efectos de este rastro de carga en las propiedades de las gotas. Si una gota se desliza por una placa inclinada, como en el experimento que realizaron, las gotas forman diferentes ángulos con la superficie de la placa en sus lados frontal y posterior. La diferencia entre estos dos ángulos (la llamada "histéresis del ángulo de contacto") se altera significativamente por la presencia de una carga superficial.

"Trabajamos con diferentes configuraciones:una para que la placa y la gota se puedan cargar y otra para que sólo la placa se pueda cargar", dice Butt al describir el experimento. Por un lado, pudieron demostrar que las cargas influyen en los ángulos de contacto y, por tanto, también en el comportamiento de humectación, pero también que el efecto se produce independientemente de si las gotas y/o la placa están cargadas.

Las investigaciones de los investigadores contribuyen al uso específico de cargas en aplicaciones para manipular el comportamiento de las gotas o para reducir los efectos no deseados que se producen debido a las cargas en el análisis bioquímico utilizando microfluidos o durante la condensación en intercambiadores de calor.

Más información: Xiaomei Li et al, La deposición de carga superficial mediante gotas en movimiento reduce los ángulos de contacto, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.228201

Información de la revista: Cartas de revisión física

Proporcionado por la Sociedad Max Planck