CIFICEN   24414
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN FISICA E INGENIERIA DEL CENTRO DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Patrón de gotas resultante de la ruptura de una grilla bidimensional de filamentos lı́quidos
Autor/es:
DIEZ, JAVIER A.; CUELLAR, INGRITH; RAVAZZOLI, PABLO D.; GONZÁLEZ, ALEJANDRO G.
Lugar:
La Plata
Reunión:
Congreso; 102 Reunión Anual de Física Argentina; 2017
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
Una grilla rectangular formada por filamentos líquidos sobre un substrato con mojabilidad parcial evoluciona en una serie de rupturas que conducen a arreglos de gotas de diferentes formas distribuídas en un patrón bidimensional bastante regular. Nuestro estudio se centra en la configuración producida cuando dos filamentos de aceite siliconado largos y paralelos son colocados sobre una superficie de vidrio previmente recubierta con una solución fluorada, y éstos se cruzan perpendicularmente con otro par de filamentos similares. Una característica notable de este tipo de grillas es que, a partir de ellas, se forman dos tipos de gotas cualitativamente diferentes. Mientras que un conjunto de ellas proviene de los puntos de cruce, el otro grupo son consecuencias de la ruptura de los filamentos más cortos que surgen de los lados de los rectángulos y se ubican entre los cruces. Aquí, analizamos las principales características geométricas de ambos tipos de gotas, tales como la forma de la superficie de apoyo y la distribución del ángulo de contacto a lo largo de la periferia. Desarrollamos un modelo hidrodinámico simple para predecir el número de gotas que que resuta de un filamento de longitud y ancho dados. Este modelo es capaz de predecir los intervalos de la relación de aspecto del filamento (largo/ancho) correspondientes a un número pequeño de gotas. Sus predicciones se comparan exitosamente con datos experimentales como así también con simulaciones numéricas de la ecuación completa de Navier-Stokes las cuales proven además la evolución temporal del proceso de demojado del filamento hasta su ruptura en gotas. Finalmente, la predicción para filamentos de longitud finita se contrasta también con las teorías existentes para filamentos infinitos.