As características de umedecimento e adesão de superfícies sólidas dependem criticamente de suas estruturas finas. Contudo, até agora, nossa compreensão de exatamente como o comportamento de deslizamento de gotículas de líquido depende das microestruturas de superfície tem sido limitada. Agora, físicos Shasha Qiao, Qunyang Li e Xi-Qiao Feng da Universidade Tsinghua em Pequim, A China conduziu estudos experimentais e teóricos sobre o atrito de gotículas de líquido em superfícies microestruturadas.

Em um artigo publicado em EPJ E , os autores descobriram que sob a mesma fração sólida, o atrito em superfícies com uma estrutura composta de microfuros é muito maior do que em superfícies padronizadas com uma série de pilares. Essas superfícies microestruturadas ajudaram a projetar novas superfícies que imitam as superfícies encontradas na natureza, tais como superfícies autolimpantes, superfícies de arrasto reduzido, superfícies capazes de transportar líquidos em sistemas microfluídicos, variantes com propriedades anticongelantes ou de transferência de calor, e até mesmo superfícies que facilitam a separação óleo-água.

Neste estudo, os autores se concentram no comportamento de deslizamento de uma gota em superfícies estruturadas com microfuros. Recentemente, o mesmo grupo de físicos mostrou que a porcentagem de espaço ocupado por sólidos para uma superfície de área unitária pode, de fato, afetar significativamente o comportamento de deslizamento das gotículas de líquido em superfícies com estruturas de micro-pilares.

Neste estudo, os autores demonstram que a continuidade das microestruturas superficiais também pode alterar consideravelmente o comportamento de deslizamento das gotas. Eles mostram que o atrito de deslizamento aumentou com o aumento da fração de área sólida. Esta conclusão foi validada experimentalmente deslizando ativamente uma gota de água em superfícies sólidas com microfuros e micro-pilares de vários tamanhos enquanto mede simultaneamente as forças de atrito de deslizamento resultantes.

Os autores então explicam o contraste no atrito entre as superfícies do micro-furo e do micro-pilar qualitativamente, desenvolvendo um modelo teórico aprimorado, que estende o modelo clássico de mecânica de umedecimento, considerando uma largura efetiva finita da linha de contato sólido-líquido-gás.