Cuando una gota de líquido golpea una superficie a una velocidad lo suficientemente alta, salpica, eso no está en duda. Pero a veces las salpicaduras no son útiles. Los investigadores están trabajando en métodos de 'evitar salpicaduras' que podrían prevenir la salpicadurade fluidos nocivos o no higiénicos en una variedad de entornos, desde hospitales hasta cocinas, y tal vez incluso urinarios.
En un nuevo artículo dirigido por científicos de la Universidad de Oxford y publicado en la revista Cartas de revisión física , los investigadores muestran que recubrir una superficie en una capa delgada de un material blando como un gel o goma podría proporcionar una solución simple a este problema.
El investigador principal, el profesor Alfonso Castrejón-Pita, miembro investigador de la Royal Society University en el Departamento de Ingeniería de Ciencias de Oxford, dijo: "Nos dimos cuenta de que nadie había estudiado sistemáticamente lo que sucede cuando las gotas golpean los sustratos blandos. En nuestro estudio, dejamos caer gotas de etanolsobre materiales blandos hechos de silicona, el material que se usa a menudo en los selladores de baño. La silicona es muy útil, ya que se puede hacer que tenga diferentes niveles de rigidez, que van desde un material comparable a la gelatina hasta algo con una consistencia más parecida a la deun lápiz de goma.
'Filmamos los impactos con una cámara de alta velocidad a velocidades de hasta 100,000 fotogramas por segundo, alrededor de 4,000 veces más rápido que un teléfono móvil típico, y luego estudiamos la dinámica de las salpicaduras. Combinando estos experimentos con algunos modelos teóricos yEn simulaciones informáticas detalladas, descubrimos que se producen pequeñas deformaciones del sustrato dentro de los primeros 30 microsegundos después del impacto, lo que, sorprendentemente, puede ser suficiente para suprimir por completo las salpicaduras.
'Lo más sorprendente es que necesita aproximadamente un 70% más de energía para que una gota salpique estos materiales blandos en comparación con los materiales duros. Si piensa en una gota que cae desde cierta altura, necesitamos duplicar la altura parahaz que salpique en las superficies más suaves. '
Se ha realizado poco trabajo para evitar salpicaduras. Se ha demostrado que las gotas en el vacío no salpican, y las gotas que golpean una membrana delgada y elástica tienen muchas menos probabilidades de salpicar. Mover el sustrato a altas velocidades puede suprimirsalpicaduras en un lado de la gota, pero mejora las salpicaduras en el otro lado. Hasta ahora nadie ha visto cómo los recubrimientos simples podrían proporcionar una protección integral contra salpicaduras.
El profesor Castréjon-Pita dijo: "Creemos que las superficies blandas con la rigidez correcta podrían usarse en una serie de situaciones en las que se usan fluidos" peligrosos "o" desagradables ". Es sorprendentemente fácil que las gotitas se conviertan en aerosoles o aerosolescuando salpican: una gota de un solvente típico como el etanol o el metanol salpicará si se cae desde una altura de alrededor de 20 cm y generará gotas de ese material que pueden ser transportadas por el aire. Entonces, si está trabajando con productos químicos peligrosos obiomateriales, sería útil saber que no generará aerosoles o aerosoles si caen algunas gotas, exponiéndolo a enfermedades o materiales dañinos. Este es también el caso con el uso de bandejas de instrumentos durante la cirugía, esta técnica podría prevenirsalpicaduras de fluidos corporales
'En cuanto a la higiene, la transmisión de campylobacter u otros agentes de intoxicación alimentaria en una cocina típica es un ejemplo. En el Reino Unido, hay una gran campaña para evitar que las personas laven el pollo crudo antes de cocinarlo debido a las salpicaduras. Una superficie capaz depuede ser útil detener las gotas derramadas accidentalmente de fluidos de pollo crudo. ¡Y el desarrollo de un urinario sin salpicaduras también sería bienvenido! '
El profesor Castréjon-Pita agregó: 'Ciertamente hay más trabajo por hacer en esta área. Cuanto más blando se hace un material, más pegajoso y más débil se vuelve a menudo, dos cosas que no son ideales para hacer útil a largo plazorecubrimientos. El principal desafío de este trabajo es cómo superarlo. Afortunadamente, el trabajo reciente ha comenzado a desarrollar nuevos materiales que pueden ser blandos, fuertes y no pegajosos, como hidrogeles resistentes, por lo que ciertamente hay muchos enfoques paraser explorado '
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Oxford . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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