Ruptura de filamentos en condiciones de mojabilidad parcial

J. A. DIEZ; A. G. GONZÁLEZ; R. GRATTON; J. M. GOMBA

La Plata, Argentina

Conferencia; Reunión AFA 2005; 2005

Asociación Física Argentina

En este trabajo se estudió la inestabilidad de un filamento líquido sobre un substrato plano de mojabilidad parcial. Se emplearon aceite siliconado PDMS y substratos de vidrio recubiertos por una delgada capa de solución fluorada que lo convierte en una superficie no mojable. El grado de mojabilidad parcial se determinó midiendo el ángulo de contacto de una gota circular sobre el substrato horizontal. Se implementó una técnica de tipo refractiva para analizar la evolución del filamento. Se observó que luego de depositar a éste sobre el substrato horizontal, los ángulos a lo largo de las líneas de contacto rectas resultaron mayores que el de una gota circular estable. Este hecho indica que la etapa con frentes rectos no corresponde a una situación de equilibrio estable. En efecto, el filamento evoluciona formando gotas no circulares casi equiespaciadas. En particular, la medición de la distribución del ángulo de contacto alrededor de dichas gotas mostró que los ángulos en la dirección del filamento son menores que en la transversal. La observación con microscopio de la superficie mojada sugirió aproximar a ésta mediante dos elipses cruzadas. Suponiendo que la gota puede, a su vez, aproximarse mediante dos elipsoides cruzados hemos estimado su volumen. El hecho de que estas gotas no circulares sean completamente estables muestra que los modelos con simetría de revolución no alcanzan para describir las configuraciones posibles bajo condiciones de mojamiento parcial aún cuando la mojabilidad sea uniforme. Experimentos a 45 grados mostraron distribuciones del ángulo de contacto y forma de la superficie mojada aún más complejas.