Científicos chinos crean gotas de agua que giran como bailarinas
Un grupo de científicos ha logrado todo un reto en el control del movimiento del líquido que podría tener aplicaciones en ámbitos como la generación de energía y sistemas de autolimpieza.
Cuando una gota de agua cae sobre una superficie sólida, su comportamiento depende de ella. Es decir, que salpique, rebote o se esparza depende de las propiedades del objeto contra el que choca. Basándose en esto, el Instituto de Química de la Academia China de Ciencias ha creado una superficie en la que las gotas, tras rebotar, giran en el aire a más de 7.300 revoluciones por minuto.
Con este nuevo descubrimiento, publicado en la revista científica Nature Communications, la gota rebota sobre la superficie y gira sobre sí misma en el aire hasta que vuelve a caer. Este hallazgo sobre el comportamiento de los líquidos amplía el horizonte de las posibilidades científicas que puede tener esta aplicación, desde aplicaciones en la generación de energía, en sistemas de autolimpieza y para innovar sobre anticongelantes.
El truco surge de utilizar una superficie con un patrón químico específicamente diseñado para ello, con espirales rodeadas de otras zonas repelentes al agua, que hacen que la gota al caer se comporte de esta manera.
“Cuando una gota de agua impacta sobre una superficie hidrófoba y con poco adhesivo, al principio se disemina en una película líquida, y luego retrocede y rebota uniformemente debido a la repelencia al agua”, explican los autores en el estudio.
Para que la gota siga el patrón de movimiento esperado, la superficie debe cumplir la simetría de rotación y la simetría de espejo. Este juego analizado puede dar lugar a más estudios que puedan aplicar estas funciones.
“Cuando el patrón es rotacionalmente simétrico pero no simétrico en el espejo, la gota puede girar en sentido horario o antihorario dependiendo de la quiralidad del patrón después del impacto”, explican los autores en su estudio. “Por el contrario, la gota rueda y se desvía después del impacto si el patrón tiene simetría de espejo pero no simetría rotacional.”
Gracias a estas fuerzas de anclaje que surgen de la interacción entre líquido y sólido, usos tan dispares como el transporte de materia, la transformación de energía y la activación de objetos podrían transformar su campo de estudio. Tal y como afirman los autores, “explotar las fuerzas de anclaje puede ser una estrategia general para lograr movimientos sofisticados de gotas, lo que abre un camino para futuras exploraciones”.
