Da impressão precisa a jato de tinta à visão nítida através de lentes de óculos – a influência das gotículas e seu movimento moldam inúmeras áreas de nossa vida diária. Embora as gotas devam permanecer precisamente no lugar nas impressões a jato de tinta, é desejável que elas se movam rapidamente pela superfície das lentes dos óculos. A pesquisa em processos de umedecimento, portanto, desempenha um papel crucial na melhoria adicional das aplicações tecnológicas.



A interação entre líquidos e superfícies depende não apenas das propriedades da superfície, mas também das propriedades do líquido. No entanto, um projeto de pesquisa iniciado no Instituto Max Planck de Pesquisa de Polímeros (MPI-P) concentrou-se em outra dimensão nos últimos anos:as cargas elétricas. Estes desempenham um papel decisivo nos complexos processos de umedecimento.

"Em nossos experimentos, descobrimos que uma gota que desliza sobre uma superfície pode deixar um rastro de cargas elétricas, que influencia as gotas subsequentes", diz Hans-Jürgen Butt, diretor do departamento "Física em Interfaces" do MPI-P.

Em um novo artigo agora publicado na revista Physical Review Letters , Butt e seus colegas examinaram mais de perto os efeitos dessa trilha de carga nas propriedades das gotículas. Se uma gota deslizar por uma placa inclinada, como no experimento que eles conduziram, as gotas formam ângulos diferentes em relação à superfície da placa na frente e atrás. A diferença entre esses dois ângulos – a chamada “histerese do ângulo de contato” – é significativamente alterada pela presença de uma carga superficial.

“Trabalhamos com diferentes configurações:uma vez para que a placa e a gota pudessem carregar e uma vez para que apenas a placa pudesse carregar”, diz Butt, descrevendo o experimento. Por um lado, eles conseguiram mostrar que as cargas influenciam os ângulos de contato e, portanto, também o comportamento de molhamento, mas também que o efeito ocorre independentemente de as gotas e/ou a placa estarem carregadas.

As investigações dos pesquisadores contribuem para o uso direcionado de cargas em aplicações para manipular o comportamento de gotículas ou para reduzir efeitos indesejados que ocorrem devido a cargas em análises bioquímicas usando microfluidos ou durante a condensação em trocadores de calor.

Mais informações: Xiaomei Li et al, Deposição de carga superficial por gotas em movimento reduz ângulos de contato, Cartas de revisão física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.228201
Informações do diário: Cartas de revisão física

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