(Phys.org) - Investigadores de la Universidad de Michigan que trabajan en colaboración con asociados de la Fuerza Aérea de EE. UU. Han creado un nuevo tipo de cubierta de superficie que repele los aceites, agua, soluciones alcalinas, ácidos e incluso fluidos no newtonianos. En su artículo publicado en Revista de la Sociedad Química Estadounidense , los investigadores describen su nuevo material y las diferentes formas en que puede repeler varios líquidos.
El material que han creado funciona debido a dos aspectos separados:su estructura química y su disposición física. Se basa en una malla de acero de calibre muy pequeño que ha sido recubierta con perlas de polímero (PDMS y POSS). El patrón único establecido limita el área de la superficie y tiene una estructura en voladizo que limita la adherencia. También, Pequeñas bolsas de aire entre las perlas evitan que los materiales toquen otras partes de la superficie, evitando que los líquidos se agarren.
Los investigadores explican que los repelentes de superficies funcionan en general al limitar la histéresis de humectación, la cantidad de deformación que se produce cuando un líquido golpea una superficie. Idealmente, el ángulo de contacto tanto en la parte delantera como trasera de una caída sigue siendo el mismo:el resultado es un área de impacto reducida. En términos prácticos, esto significa que cuanto más una gota permanece formada como una gota cuando golpea, es menos probable que se adhiera a una superficie.
Los investigadores han encontrado que es particularmente difícil desarrollar cubiertas de superficie que repelan los líquidos que contienen polímeros, particularmente fluidos no newtonianos. Esto se debe a que estas sustancias tienden a deformarse casi inmediatamente al contacto. Por lo tanto, el desafío ha sido descubrir una manera de hacer que tales fluidos conserven su forma cuando caen sobre una superficie. Con el nuevo material, el saliente, Los bordes en forma de alero de las perlas evitan que la gota de líquido se distienda al mismo tiempo que evita que alcance una parte adyacente de la superficie. Eso limita la cantidad de distensión y por lo tanto la deformación de la gota.
Los investigadores demostraron la capacidad del material para repeler líquidos al disparar varios líquidos a través de un pequeño chorro en una superficie cubierta y filmarlo mientras rebota en lugar de adherirse. También demostraron que la cubierta también brinda protección contra el ataque químico al sumergir una placa de aluminio recubierta en varias soluciones ácidas. Su fuerza al hacerlo, el equipo explica, Proviene de las mismas propiedades que impiden la adherencia. Si un ácido no puede tocar una superficie (debido a las bolsas de aire), no puede destruirla.
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