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    Novo microscópio estabelece um recorde para visualizar as propriedades de umedecimento da superfície

    A sonda de gotículas do microscópio na asa de uma borboleta super-hidrofóbica de pássaro dourado (Troides aeacus). Crédito:Matti Hokkanen / Aalto University

    O microscópio é 1000 vezes mais preciso do que as técnicas atuais, permitindo a criação de mapas de molhagem como um novo conceito para caracterização de superfícies hidrofóbicas.

    Umedecer é um fenômeno cotidiano que representa o quão bem o líquido se espalha em uma superfície. Quando a água entra em contato com um repelente de água extremamente, ou superfície 'superhidrofóbica', as gotas sobem e rolam facilmente. Os pesquisadores da Aalto University desenvolveram uma técnica de medição chamada Microscopia de Adesão de Gotículas de Varredura (SDAM) para compreender e caracterizar as propriedades umectantes de materiais super-hidrofóbicos.

    "Nosso novo microscópio irá promover a compreensão de como o umedecimento emerge das microestruturas de superfície. O instrumento de medição também pode detectar defeitos microscópicos da superfície, o que poderia permitir que os fabricantes de revestimentos controlassem a qualidade dos materiais. Defeitos na autolimpeza, anti-gelo, antiembaçante, produtos anticorrosão ou anti-incrustação biológica podem impedir a integridade funcional de toda a superfície, "explica o professor Robin Ras da Aalto University School of Science.

    O SDAM é extremamente sensível e 1000 vezes mais preciso do que os métodos atuais de caracterização de umedecimento de última geração. Ele também tem a capacidade de medir características minúsculas e inconsistências de superfícies com resolução em microescala. Os instrumentos existentes para medir as forças de adesão de gotículas detectam apenas forças até um nível de micronewton - não são sensíveis o suficiente para superfícies superhidrofóbicas.

    "Usamos uma gota de água para medir as propriedades repelentes de água de uma superfície, registrando a força nanonewton muito pequena quando a gota toca a superfície e quando se separa da superfície. Medindo em muitos locais com espaçamento de micrômetro entre a medição pontos, podemos construir uma imagem bidimensional da repelência da superfície, chamado de mapa de molhagem, "explica o professor Quan Zhou da Escola de Engenharia Elétrica da Aalto University.

    Os mapas de umedecimento são um novo conceito para caracterização de superfícies hidrofóbicas e abrem uma janela para investigar as relações estrutura-propriedade no umedecimento de superfície.

    Até agora, 'medição do ângulo de contato' tem sido o método típico de medição das propriedades de umedecimento de superfícies. Está sujeito a imprecisões, no entanto, para superfícies altamente repelentes a líquidos. Ao contrário da medição do ângulo de contato, SDAM não requer uma linha de visão direta, que permite medir superfícies irregulares, como tecidos ou superfícies biológicas. O SDAM também pode detectar propriedades de umedecimento de características funcionais microscópicas que antes eram muito difíceis de medir. Essas características microscópicas são importantes em muitos biochips, sensores químicos e componentes e sistemas microeletromecânicos.


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