Desarrollada por científicos del MIT, puede servir en la fabricación de mejores materiales hidrofóbos para, por ejemplo, evitar que las alas de los aviones se congelen
Investigadores de la Universidad de Boston y del Instituto
Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han
desarrollado una nueva superficie arrugada capaz de repeler los líquidos mucho más deprisa,
de forma que las gotas rebotan y salen despedidas en un tiempo récord,
reduciendo el tiempo de contacto en al menos un 40%. Esta innovación,
descrita en la revista Nature, puede tener interesantes aplicaciones en una variedad de objetos que funcionan mejor secos, como las alas de los aviones.
El tiempo que la gota se mantiene en contacto con una
superficie es importante, ya que puede suponer cambios significativos.
«Si se puede conseguir que las gotas reboten más rápido, se pueden
lograr muchas ventajas», explica Kripa Varanasi, profesor de Ingeniería
Mecánica en el MIT. Por ejemplo, resulta fundamental para evitar la
acumulación de hielo en las alas de un avión porque cuanto más tiempo
permanezca en contacto la gota con el fuselaje, mayor es su probabilidad
de congelación.
La sabiduría popular sostiene que la manera de lograr que
ese tiempo de contacto sea mínimo pasa por utilizar superficies
superhidrófobas de baja adhesión, que suelen ser lisas. Pero el equipo
de Varanasi descubrió que el aumento de la superficie de interacción de
una forma particular puede acelerar el proceso. Para facilitar esta
interacción, los científicos añadieron características como rugosidades,
que rompen la simetría de las gotas y pueden servir para dividirlas,
provocando su retroceso en formas altamente irregulares.
Estas superficies estriadas pueden provocar tiempos de
contacto un 40% más cortos que las superficies de control. «Hemos
demostrado que podemos usar la textura de la superficie para remodelar
la forma en la que retrocede una gota, de tal manera que el tiempo de
contacto total se reduce de manera significativa», señala James Bird,
profesor asistente de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Boston.
«El resultado es que la superficie se mantiene más seca durante más
tiempo».
Alas de mariposa
Según Varanasi, es posible reducir todavía más ese tiempo a
través de la optimización de las texturas, hasta una disminución de
entre el 70 y el 80%. El hallazgo puede ser útil para una gran variedad
de aplicaciones, como el ejemplo anterior del agua congelada en las alas
de los aviones, pero también pueden tener implicaciones para la
ecología. Los investigadores encontraron que algunas alas de mariposa
producen el mismo efecto naturalmente, lo que limita la posibilidad de
que el agua se extienda a lo largo de las alas y reduzca sus propiedades
aerodinámicas, proporcionándoles una clara ventaja de supervivencia.
Del mismo modo, las venas de las hojas de capuchina (Tropaeolum majus), a
diferencia de los de la mayoría de las hojas de las plantas, se
encuentran en la parte superior, donde sirven para romper las gotas que
caen.
Los científicos del MIT descubrieron que las gotas que
rebotan en las alas de la mariposa y las hojas de la capuchina salen
disparadas más rápido que en las hojas de loto, que a menudo se
consideran la mejor de las superficies no humectantes.
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