Estabilidad de un filamento líquido sobre una superficie no mojante: Aplicación a hilos nanométricos de metal fundido.

A. G. GONZÁLEZ; J. A. DIEZ; L. KONDIC; P. RACK

Rosario, Argentina

Conferencia; 94a. Reunión Nacional de Física; 2009

Asociación Física Argentina

En este trabajo estudiamos la formación de gotas a partir de la ruptura espontánea de un filamento lí­quido sobre un superficie sólida en condiciones de mojabilidad parcial. La descripción de la dinámica se basa en un modelo que incluye los efectos capilares, la interacción sólido-lí­quido y la gravedad dentro del marco de la aproximación de lubricación. En el régimen donde esta aproximación es válida, la comparación de nuestros resultados con los de la literatura muestra un muy buen acuerdo cuando la gravedad y la interacción con el sólido son despreciables. En el caso de filamentos macroscópicos, analizamos la influencia de la gravedad, mientras que para los nanoscópicos nos concentramos en los efectos de las fuerzas de van der Waals. En ambos casos, hallamos la relación entre  la escala de longitud caracterí­stica de la inestabilidad y el área de la sección transversal del filamento. Asimismo, damos una analogí­a con el escalado de la clásica inestabilidad de Rayleigh-Plateau. Los resultados numéricos correspondientes a filamentos de longitud finita muestran que, a diferencia de la situación con pelí­culas delgadas planas, no existe aquí­ un régimen de nucleación, sino que la inestabilidad está determinada solamente por las perturbaciones en la superficie. Finalmente, estudiamos la estabilidad de filamentos metálicos nanométricos que son fundidos mediante la irradiación con láseres pulsados durante algunas decenas de nanosegundos.