Para superfícies extremamente repelentes de água com ângulos de contato altos, pequenos erros em onde as linhas de base são escolhidas podem ter efeitos substanciais no resultado medido. Crédito:Maja Vuckovac
Como os líquidos são repelidos por uma superfície, uma propriedade chamada "molhabilidade, "é importante para os engenheiros desenvolverem aeronaves que resistam à formação de gelo, para designers de moda que desenvolvem equipamentos para atividades ao ar livre que repelem a chuva e a sujeira, e muitos outros campos. Os pesquisadores que desenvolvem novos materiais de superfície em laboratório também precisam de medições precisas das propriedades de umedecimento, para que possam comparar como diferentes superfícies se comportam.
Por mais de dois séculos, o método padrão para definir como a gota e a superfície interagem medindo o "ângulo de contato" da gota. O ângulo de contato é o ângulo entre a borda da gota e a superfície do substrato. A pesquisa na Aalto University está agora questionando a eficácia desse método. O estudo foi publicado na revista Ciência .
O problema com o método do ângulo de contato, de acordo com o professor Robin Ras, é que depende tanto da precisão da câmera usada para obter a imagem da gota quanto de uma decisão subjetiva do cientista sobre onde na imagem a gota encontra a superfície. À medida que cientistas e engenheiros desenvolvem materiais cada vez mais repelentes à água, a capacidade de medir a sua eficácia diminui porque os erros na medição pioram substancialmente à medida que aumenta a capacidade de repelir água.
A equipe do professor Ras quantificou cuidadosamente os erros que surgem das medições dos ângulos de contato, e seu grupo está desenvolvendo métodos alternativos para medir como as superfícies repelentes de água interagem com as gotas. Métodos mais novos que medem as forças de adesão ou fricção entre a superfície e as gotas não só têm menos erros, mas permitem a quantificação em termos físicos que são mais relevantes para os engenheiros que desenvolvem os novos materiais.
"Nós encorajamos os pesquisadores a repensar a relevância dos ângulos de contato na caracterização da superfície hidrofóbica e propor a força como a quantidade de referência da próxima geração", disse o professor Ras.
Ao aumentar a consciência entre a comunidade científica mais ampla de que existem métodos melhores para medir a molhabilidade da superfície, O professor Ras e sua equipe esperam que outros sejam capazes de fazer novas descobertas atualmente impossíveis de obter usando técnicas de medição tradicionais.