I fisici hanno scoperto che lo scorrimento di una goccia su una superficie dipende dall'elettrostatica

Un gruppo di fisici dell'Istituto per la ricerca sui polimeri della Max Society e dell'Università tecnica di Darmstadt

l'università ha scoperto che né capillare néle forze viscoelastiche non possono spiegare le differenze nella velocità con cui le goccioline si muovono su superfici diverse. Come notano gli scienziati, a sollevare interrogativi è soprattutto il fatto che le goccioline scorrono a velocità diverse su diversi substrati, anche se questi substrati hanno la stessa copertura superficiale.

Per spiegare la deviazione della traiettoria dell'attualeil movimento della goccia dalla fisica calcolata ha introdotto una forza aggiuntiva. Gli autori dell'opera hanno organizzato una sorta di “corsa”. Hanno filmato un gran numero di goccioline che si muovevano su superfici diverse. Per ogni movimento, i ricercatori hanno determinato i profili di velocità e accelerazione e hanno calcolato le forze già note per determinare la forza aggiuntiva.

L'analisi ha mostrato che il valore di questa nuova forza era coerente con l'interazione elettrostatica che i ricercatori hanno descritto per la prima volta nel modello diversi anni fa.

"Confrontando i risultati sperimentali con questo modello numerico, possiamo spiegare le traiettorie delle goccioline precedentemente confuse", afferma Stefan Weber, uno dei partecipanti allo studio.

Come notano gli scienziati, se precedentemente neutro scendescivolano sull'isolante, possono caricarsi elettricamente. D'altra parte, su una superficie elettricamente conduttiva, una goccia trasferisce immediatamente la sua carica al substrato. 

“Pertanto, il movimento ha una grande influenzauna forza elettrostatica che non è stata presa in considerazione prima: deve essere presa in considerazione per l'acqua, gli elettroliti acquosi e il glicole etilenico su tutte le superfici idrofobiche testate", aggiunge Weber. 

Secondo i fisici, i risultati dello studio aiuterannomigliorare il controllo delle goccioline in molte applicazioni, tra cui la stampa, la microfluidica e persino la generazione di energia con i generatori di mini-gocce.

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