Los científicos han revelado los mecanismos moleculares precisos que hacen que se combinen gotas de líquido, en un descubrimiento que podría tener una variedad de aplicaciones.
Las ideas sobre cómo se fusionan las gotas podrían ayudar a que las tecnologías de impresión 3D sean más precisas y pueden ayudar a mejorar el pronóstico de tormentas eléctricas y otros eventos climáticos, sugiere el estudio.
Un equipo de investigadores de las Universidades de Edimburgo y Warwick realizó simulaciones moleculares en una supercomputadora para analizar las interacciones entre pequeñas ondas que se forman en la superficie de las gotas.
Estas ondas, conocidas como ondas termocapilares, son demasiado pequeñas para ser detectadas a simple vista o utilizando las técnicas experimentales más avanzadas.
Los investigadores descubrieron que estas pequeñas ondas cruzan la brecha entre las gotas cercanas y hacen el primer contacto entre ellas.
Una vez que las gotas se han tocado, las moléculas líquidas juntan las dos superficies como la cremallera de una chaqueta, dice el equipo. Esto lleva a la fusión completa de las gotas.
Estudiar la dinámica de la fusión de gotas podría ayudar a mejorar la comprensión de las condiciones que provocan la formación de gotas de lluvia en el desarrollo de las nubes de tormenta, dice el equipo.
El equipo utilizó el Servicio Nacional de Supercomputación ARCHER UK, operado por EPCC, la instalación de computación de alto rendimiento de la Universidad, para ejecutar sus simulaciones. Estos utilizaron miles de procesadores para modelar interacciones entre casi cinco millones de átomos.
La investigación, publicada en la revista Cartas de revisión física , fue apoyado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas.
El investigador principal Sreehari Perumanath, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Edimburgo, dijo: "Ahora tenemos una buena comprensión de cómo se combinan las gotas a nivel molecular. Estas ideas, combinadas con el conocimiento existente, pueden permitirnos comprender mejor la gota de lluviacrecimiento y desarrollo en tormentas eléctricas, o mejorar la calidad de las tecnologías de impresión. La investigación también podría ayudar en el diseño de sistemas de refrigeración líquida de próxima generación para la nueva electrónica de alta potencia ".
El Dr. James Sprittles, del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Warwick, dijo: "El marco teórico desarrollado para las ondas en gotas a nanoescala nos permitió comprender los notables datos de simulación molecular de Edimburgo. Críticamente, la nueva teoría nos permite predecir el comportamientode gotas más grandes a escala de ingeniería, que son demasiado grandes para que incluso ARCHER las capture, y permite nuevos descubrimientos experimentales ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Edimburgo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :