Gota elástica: cómo un líquido elástico rebota por completo ⚡ экспресс
Cuando una gota viscoelástica con adelgazamiento por cizalladura y alta elasticidad impacta una superficie superhidrofóbica, del punto de contacto crece verticalmente una cola filamentosa (ligamento), que a medida que retrocede la línea de contacto se convierte en una forma de globo y luego se separa completamente de la superficie (modo «globo aerostático»). La formación del ligamento se explica por el forzamiento del líquido en los espacios entre las microprotuberancias de la superficie durante el impacto. Se ha establecido que este proceso puede controlarse modificando la rugosidad y la mojabilidad de la superficie. El estiramiento del ligamento está determinado principalmente por la inercia y la gravedad, mientras que la alta elasticidad previene su ruptura, asegurando la separación completa y el rebote de la gota.
Una gota de agua con polímeros elásticos añadidos cae sobre una superficie que repele el agua tan bien como una hoja de loto. Al impactar, el líquido se comprime en las cavidades microscópicas, estirando una cola fina, como una banda elástica tensada. Luego, la elasticidad hace que la cola se contraiga, pero la inercia y la gravedad, descritas por Newton, la estiran aún más. Finalmente, la punta de la cola se infla en una bolita y toda la gota rebota por completo, como una banda elástica soltada. Este proceso fue grabado con fotometría, una técnica ultrasensible que captura los más mínimos cambios de luz.
Al cambiar el relieve de la superficie —el tamaño de sus protuberancias y cavidades— se puede controlar la forma de la cola y el rebote. La paradoja es que precisamente estas irregularidades, que deberían retener el líquido, lo hacen rebotar. Este descubrimiento será útil para cristales autolimpiables, ropa hidrofóbica e impresión por chorro de tinta de precisión: las gotas de tinta llegarán exactamente al blanco.
🎯 La hoja de loto se mantiene seca gracias a microscópicas protuberancias con una capa cerosa: este es el efecto loto. Los científicos copian estas estructuras para crear recubrimientos superhidrofóbicos.
🎬 La gota elástica recuerda al metal líquido T-1000 de «Terminator 2»: también es capaz de cambiar de forma y recuperarse sin romperse.