Imagens dos primeiros microssegundos após uma gota de água atingir um slide revestido mostram como as microbolhas se formam no local do primeiro contato e se aglutinam em bolhas maiores à medida que a gota se espalha. Reproduzido sob uma Creative Commons Attribution License 3.0 da referência 1. Crédito:KAUST
Uma quebra de bolha de ar que pode comprometer o desempenho de revestimentos derivados de gotículas foi descoberta por uma equipe liderada por Sigurdur Thoroddsen e seu Ph.D. estudante Kenneth Langley na KAUST.
Entender o que acontece com as gotas quando elas espirram em superfícies sólidas é importante para aplicações que variam de pintura em spray comum a circuitos impressos a jato de tinta. Um desafio surge da almofada de ar que fica presa sob a queda durante o contato inicial. Em uma fração de segundo, esse gás pode ser comprimido e fazer com que a gota se recupere ou adira mal ao alvo.
De câmeras que filmam a 5 milhões de quadros por segundo, as imagens da equipe mostram como bandas grossas de microbolhas aparecem quando as gotas de água atingem superfícies que estão a apenas alguns nanômetros de serem completamente planas.
"Vemos que as microbolhas surgem depois que a queda começa a se espalhar, que não é o que prevíamos, "diz Langley." A velocidade com que algumas dessas bolhas se formam também é surpreendente - uma vez nucleadas, eles crescem até seu tamanho final em um microssegundo ou menos. "
Para desvendar o mecanismo de formação de microbolhas, os pesquisadores usaram lâminas de vidro revestidas com um filme repelente de água. Suas imagens resolvidas no tempo demonstraram que as pequenas bolhas apareceram quando a lâmina de vidro foi revestida com camadas suficientes para produzir projeções robustas semelhantes em tamanho ao bolso de ar em escala nanométrica.
"Se a sua aplicação for sensível à retenção de ar, como telas de LED orgânicas, é importante tornar a superfície o mais lisa possível, "diz Langley.
À medida que as velocidades de impacto aumentam da esquerda para a direita nesta série de imagens, a formação de microbolhas torna-se mais forte e caótica. As barras de escala têm 100 micrômetros de comprimento. Reproduzido sob uma Licença de Atribuição Creative Commons 3.0 a partir da referência 1. Crédito:KAUST
As microbolhas aparecem em lâminas revestidas com filmes repelentes de água (à esquerda) e atrativos de água (à direita), desde que a rugosidade da superfície seja superior a algumas dezenas de nanômetros. A barra de escala tem 100 micrômetros de comprimento. Reproduzido sob uma Creative Commons Attribution License 3.0 da referência 1. Crédito:KAUST
