Patrón de gotas resultante de la ruptura de una grilla bidimensional de filamentos lı́quidos

CUELLAR, INGRITH; RAVAZZOLI, PABLO D.; DIEZ, JAVIER A.; GONZÁLEZ, ALEJANDRO G.

La Plata

Congreso; 102 Reunión Anual de Física Argentina; 2017

Asociación Física Argentina

Una grilla rectangular formada por filamentos lı́quidos sobre un substrato con mojabilidad parcial evoluciona enuna serie de rupturas que conducen a arreglos de gotas de diferentes formas distribuidas en un patrón bidimensional.Nuestro estudio está centrado en la configuración producida cuando dos filamentos de aceite siliconado largos yparalelos son colocados sobre una superficie de vidrio previamente recubierta con una solución fluorada, y éstos secruzan perpendicularmente con otro par de filamentos similares. Una caracterı́stica notable de este tipo de grillases que, a partir de ellas, se forman dos tipos de gotas cualitativamente diferentes. Mientras que un conjuntode ellas proviene de los puntos de cruce, el otro grupo son consecuencias de la ruptura de los filamentos máscortos que surgen de los lados de los rectángulos y se ubican entre los cruces. Aquı́, analizamos las principalescaracterı́sticas geométricas de ambos tipos de gotas, tales como la forma de la superficie de apoyo y la distribucióndel ángulo de contacto a lo largo de la periferia. Desarrollamos un modelo hidrodinámico simple para predecir elnúmero de gotas que que resulta de un filamento de longitud y ancho dados. Este modelo es capaz de predecirlos intervalos de la relación de aspecto del filamento (largo/ancho) correspondientes a un número pequeño degotas. Sus predicciones se comparan exitosamente con datos experimentales como ası́ también con simulacionesnuméricas de la ecuación completa de Navier-Stokes las cuales proveen además la evolución temporal del procesode demojado del filamento hasta su ruptura en gotas. Finalmente, la predicción para filamentos de longitud finitase contrasta también con las teorı́as existentes para filamentos infinitos.