Crédito: Cartas de revisão física (2021). DOI:10.1103 / PhysRevLett.126.158004
Uma equipe de pesquisadores da ETH Zurich e da Universidade de Twente descobriu que esticar um substrato fornece uma maneira nova e mais fácil de controlar a umedecimento anisotrópico. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve os testes que realizaram com gotas deslizando sobre uma superfície esticada.
Por muitos anos, engenheiros têm usado uma variedade de técnicas para controlar a umedecimento anisotrópico, onde o movimento de gotículas líquidas muito pequenas usadas em chips microfluídicos é direcionado usando diferentes abordagens, como adicionando pequenos pilares, saliências ou canais. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram outra maneira de controlar o movimento das gotículas - esticando o substrato umedecido.
O trabalho envolveu o estudo de como uma gota minúscula de glicerol desliza por diferentes substratos. O substrato em que eles finalmente se concentraram foi uma folha fina de gel de silicone, que pode ser facilmente esticado.
Ao registrar a ação sob um microscópio, os pesquisadores descobriram que esticar o substrato em 23% fazia com que a queda deslizasse por uma ligeira inclinação mais rápido do que se não fosse esticada. Eles também descobriram que a gota deslizava significativamente mais rápido se estivesse se movendo na direção do material que estava sendo esticado e perpendicular a ele. Eles também descobriram que quando a gota parava de descer, sua forma era alongada na direção do trecho, em vez de redondo. Os pesquisadores observam que esta última descoberta contraria a teoria convencional.
Outras pesquisas mostraram que a crista de umedecimento de uma determinada queda durante o deslizamento era assimétrica, que também ia contra a teoria convencional. Os pesquisadores também descobriram que o grau de assimetria estava associado ao grau de alongamento do substrato. Eles sugerem que isso indica que as gotas se tornaram alongadas em uma superfície esticada por causa das variações na forma de crista em torno de suas bordas, o que resultou em desequilíbrios nas forças entre as moléculas de glicerol e gel de silicone. Eles concluem que o alongamento pode fornecer uma nova maneira de controlar o fluido em chips microfluídicos e outras aplicações. Eles também planejam continuar seu trabalho, procurando encontrar os limites envolvidos com substratos de alongamento.
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