Uma equipe de pesquisa liderada por Hyoungsoo Kim, professor de Engenharia Mecânica da KAIST, conseguiu quantificar o fenômeno chamado, o efeito Marangoni, que ocorre na interface entre o álcool e a água. Espera-se que esta descoberta seja um recurso valioso usado para remover efetivamente as impurezas de um fluido de superfície sem qualquer contaminação, e desenvolver materiais que possam substituir os surfactantes.

Essa pesquisa, co-conduzido com uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Howard A. Stone na Universidade de Princeton, foi publicado online em Física da Natureza em 31 de julho.

O efeito Marangoni, também conhecido como lágrimas de vinho, é gerado quando dois fluidos com uma tensão superficial diferente se encontram, causando mistura finita, espalhando tempo e escala de comprimento. Tipicamente, as pessoas acreditam que líquidos infinitamente miscíveis se misturam imediatamente; Contudo, nem sempre é verdade de acordo com este artigo.

A tensão superficial típica do álcool é três vezes menor do que a da água, e essa tensão superficial diferente gera o fluxo de convecção impulsionado por Marangoni na interface dos dois líquidos. Além disso, há um certo tempo necessário para que eles se misturem.

Este fenômeno foi discutido muitas vezes desde que foi descoberto no início do século 20, no entanto, havia um limite para quantificá-lo e explicá-lo.

Professor Kim, considerando o mecanismo de mistura e espalhamento, usou várias técnicas de visualização de fluxo e equipamentos para capturar imagens de alta velocidade em seu experimento.

Por meio dos métodos de visualização de fluxo, a equipe conseguiu quantificar e explicar o complexo, fenômeno físico-químico gerado entre a água e o álcool. Além disso, eles desenvolveram um modelo teórico para prever os fenômenos físico-químicos hidrodinâmicos.

O modelo teórico pode prever a velocidade do fluxo de convecção impulsionado por Marangoni, a área de uma gota de álcool e o tempo necessário para desenvolver o campo de fluxo. Portanto, este modelo pode mapear tipos de materiais (por exemplo, álcool) e o volume de uma gota de líquido, conforme aplicável para atingir uma situação específica.

Além disso, a equipe de pesquisa acredita que o fluxo interfacial permite a condução de fluxos a granel e que pode ser uma fonte de tecnologia para distribuir medicamentos de maneira eficaz e remover impurezas da superfície da substância sem causar contaminação secundária.

Sobre tudo, os resultados mostram a possibilidade de substituição do surfactante pelo álcool como material utilizado para a liberação de drogas. No caso da entrega de drogas, alguns medicamentos são encapsulados com um surfactante para serem efetivamente transportados in vivo; Contudo, o surfactante se acumula no corpo, que pode causar vários efeitos colaterais, como doenças cardíacas. Portanto, o uso de novos materiais como o álcool para a liberação de drogas contribuirá para prevenir os efeitos colaterais causados ​​pelo surfactante.

“O surfactante é usado para entregar drogas, mas é difícil ser expulso do corpo. Isso causará vários efeitos colaterais, como doenças cardíacas em pacientes asmáticos, "disse o professor Kim." Espero que usando novos materiais, como álcool, irá libertar as pessoas desses efeitos colaterais. "