As instruções do livro para caracterizar as propriedades de umedecimento de superfícies sólidas provavelmente mudarão à medida que os pesquisadores do KAUST demonstrem que os testes convencionais podem ser enganosos.

Os métodos atuais para determinar as características de umedecimento da superfície dependem da medição dos ângulos de contato, por meio do qual as imagens de gotículas em avanço e retração distribuídas por capilares nas superfícies são analisadas para estimar ângulos nas interfaces sólido-líquido-vapor.

Um ângulo de contato superior a 90 graus para gotas à base de água ou óleo indica que as superfícies são hidrofóbicas (repelem a água) ou oleofóbicas (resistentes ao óleo). Portanto, superfícies que atendem a esse critério para água e óleos são definidas como onifóbicas. Os ângulos de contato altos também garantem que, quando imerso em líquidos, as superfícies prendem o ar, que é crucial para aplicativos, como dessalinização, redução de arrasto em tubos de transporte e materiais anti-incrustantes para navios.

Os ângulos de contato têm se mostrado extremamente confiáveis ​​para avaliar a onifobicidade de superfícies que exploram revestimentos químicos repelentes a líquidos. Existem equipamentos e softwares comercialmente disponíveis para medir ângulos de contato em tempo real. Contudo, na exploração de abordagens sem revestimento para repelir líquidos, A equipe de Himanshu Mishra descobriu que avaliações baseadas apenas em ângulos de contato podem ser enganosas.

Para demonstrar essa discrepância, os pesquisadores investigaram o umedecimento de superfícies de sílica compreendendo pilares microscópicos em forma de cogumelo (ver imagem) por medidas de ângulo de contato e por imersão. Quando avaliado pelo ângulo de contato, as superfícies exibiram ângulos de avanço e recuo superiores a 150 graus, o que de acordo com o índice usado para avaliar superfícies as classifica como tendo notável repelência a líquidos ou superomnifobicidade. Contudo, quando avaliado por imersão, os mesmos líquidos absorveram instantaneamente a microtextura e a fobicidade foi perdida. Assim, superfícies que foram caracterizadas como superhidrofóbicas por meio de ângulos de contato levaram a conclusões errôneas. Na realidade, defeitos localizados, como pilares quebrados ou faltando, nesta microtextura e limite permitiram que o líquido penetrasse e deslocasse o ar aprisionado.

Usando o mesmo material, os pesquisadores também demonstraram que se uma parede fosse construída em torno das matrizes de pilares, a microtextura compartimentada resultante repeliu gotículas de líquido no ar e prendeu o ar de forma robusta na imersão. "À medida que identificamos novas abordagens sem revestimento para repelência de líquidos, os antigos critérios de avaliação de onifobicidade precisam ser atualizados, e a especificidade das microtexturas deve ser reconhecida, "disse Mishra.

O primeiro autor Sankara Arunachalam diz:"Durante as medições do ângulo de contato, as gotas ocupam um número limitado de pontos na superfície. Portanto, efeitos de defeitos de superfície podem ser perdidos. "

Contudo, o líquido pode acessar toda a superfície após a imersão. Espera-se que essas descobertas avancem no desenvolvimento racional de superfícies repelentes de líquidos sem revestimento como alternativas verdes e robustas aos tratamentos químicos atuais para aplicações, como dessalinização e redução de arrasto.