Se han revelado nuevos aspectos de la humectación de la superficie.

Artículo destacado | 15 de noviembre de 2022

Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización

Durante la separación de fases, las mezclas líquidas de varios componentes se emulsionan, un efecto comúnmente conocido por el licor griego Ouzo, que se vuelve pálido cuando se le agrega agua. Además, este proceso ocurre en muchos contextos diferentes, como la formación de nubes en el cielo o la condensación de biomoléculas dentro de las células biológicas. Por lo general, la separación de fases requiere contacto con partículas sólidas porque humedecer sus superficies reduce la energía requerida.

Los investigadores de MPI-DS en Stefan Karpitschka ahora han descubierto que no solo la separación de fases se humedece en los accionamientos, sino que también la separación de fases conduce a la humectación. Por lo general, las fuerzas clásicas como la gravedad o la acción capilar hacen que el fluido se difunda. Sin embargo, la separación de fases también moja eficazmente la superficie, a veces mucho más rápido. “Técnicamente, esto permite que las películas delgadas procesen líquidos complejos en superficies, por ejemplo, durante los procesos de fabricación que implican un cambio de fase”, explica Stefan Karpitschka, líder de grupo en MPI-DS.

La separación de fases afecta la difusión del líquido.

Para revelar el efecto de la separación de fases en la difusión de líquidos, los investigadores estudiaron gotas de mezclas líquidas en superficies sólidas. Youchuang Chao, autor principal del estudio, describe los principales hallazgos: «Observamos un fenómeno de difusión inesperado en comparación con las leyes de difusión bien establecidas para líquidos de un solo componente. La separación de fases ocurre cerca del borde de la gota, lo que permite que los componentes líquidos se canalicen hacia esta región específica, controlando así los procesos químicos”. Estos nuevos resultados demuestran el fuerte acoplamiento entre la humectación dinámica y la separación de fases, incluso a nivel de escala molecular.

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Por lo tanto, los nuevos conocimientos del estudio pueden permitir el desarrollo de nuevas estrategias de tratamiento de superficies. Estos incluyen la recuperación de petróleo superficial, así como aplicaciones en la fabricación de microchips y semiconductores.

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