Correspondência recente em Materiais da Natureza por uma equipe de pesquisadores do campus responde a uma pergunta de longa data que o físico experimental Narayanan Menon diz ser "uma daquelas coisas que você deveria ser capaz de procurar em um livro, uma questão muito básica. Mas quando você olha para a literatura, há confusão, e isso vem acontecendo há décadas. Nosso trabalho não está gritando 'nova descoberta, 'mas esta questão básica é o que esclarecemos. "

Além de Menon, a equipe incluiu o físico teórico Benny Davidovitch, o cientista de polímeros Thomas Russell e um ex-pesquisador de pós-doutorado em física da UMass, Deepak Kumar. Ele liderou os experimentos e análises para o relatório e agora está começando como um novo membro do corpo docente do Instituto Indiano de Tecnologia, Délhi.

Menon explica, "O trabalho de Deepak abordou uma suposição não testada cuidadosamente até agora, "ele diz." Ninguém ficou chateado o suficiente para dedicar um ano para descobrir isso. "

O co-autor Davidovitch escreve que "a questão científica envolve uma resposta mecânica de filmes e filamentos de estanho em interfaces de fluidos, que são afetados por tensões elasto-capilares. "Além disso, "O ponto crucial aqui é a maneira sutil pela qual as energias da superfície das interfaces sólido-líquido se combinam para gerar tensões em um corpo sólido."

Esclarecer, Menon explica, "Imagine algo leve e flexível, o filme fino, flutuando na superfície do líquido - uma folha, a asa de uma mosca, uma pétala de flor em um lago. Ele vai se esticar e ficar plano, esticado na interface onde toca a água. Você pode experimentar em sua cozinha com um pedaço de plástico em um copo d'água. "

A questão é o quanto o filme fino está sendo estressado, ou "tenso, "acrescenta." Há duas respostas encontradas na literatura. Diz-se que a tensão depende de qual é o líquido, a outra diz que depende disso e de como o sólido e o líquido interagem. Ambas as suposições não podem ser corretas, então tivemos que chegar ao fundo disso. Nossos experimentos mostram, sem dúvida, que apenas uma dessas respostas está certa. "

Os experimentos de Kumar revelaram que a interação sólido-fluido - onde um menisco, ou formas de interface em forma de lente na superfície do líquido - "depende apenas do que o líquido é, não no sólido. Isso não importa, "Menon relata." Para algumas pessoas, isso vai ser profundamente perturbador, mas para outros será meio óbvio. Esse é o tipo de coisa que você pode esperar que já seja conhecido. "

Russell acrescenta, "Quando Deepak puxou um filme fino da superfície de um líquido e nos mostrou que os meniscos do lado do líquido e do lado coberto por filme eram absolutamente idênticos, ficamos maravilhados, mas esta é uma prova inequívoca de uma suposição. "

Davidovitch diz que havia uma necessidade de esclarecer isso porque "um aumento recente de interesse nos fenômenos elasto-capilares, onde sólidos nanometricamente finos exploram forças capilares para interagir nas superfícies do fluido, "está em andamento na robótica leve, entrega de drogas e engenharia de tecidos com superfícies responsivas, entre outras áreas. Os pesquisadores estão cada vez mais aplicando revestimentos finos em superfícies para aplicações biomédicas ou de materiais onde desejam alterar as propriedades da superfície para controlar a função.

Menon reflete sobre o resultado, "Não parece espetacular, mas esclarece algo que estava turvo há algum tempo. Sempre me sinto feliz quando você pode fazer algo de maneira simples. O encorajador é que existem muitas coisas simples para descobrir na ciência , que considero satisfatório. Você acha que não há espaço para perguntas simples e ingênuas, mas isso não é verdade. Este projeto foi um bom lembrete disso. "