Las características de humectación y adhesión de las superficies sólidas dependen de manera crítica de sus estructuras finas. Sin embargo, hasta ahora, nuestra comprensión de cómo el comportamiento deslizante de las gotas de líquido depende de las microestructuras de la superficie ha sido limitada. Ahora, los físicos Shasha Qiao, Qunyang Li yXi-Qiao Feng, de la Universidad de Tsinghua en Beijing, China, ha realizado estudios experimentales y teóricos sobre la fricción de las gotitas de líquido en superficies microestructuradas. EPJ E , los autores descubrieron que bajo la misma fracción sólida, la fricción en las superficies con una estructura compuesta de microagujeros es mucho mayor que en las superficies modeladas con una serie de pilares. Estas superficies microestructuradas han ayudado a diseñar nuevas superficies queimitan superficies que se encuentran en la naturaleza, como superficies autolimpiables, superficies de arrastre reducido, superficies capaces de transportar líquidos en sistemas microfluídicos, variantes con propiedades anticongelantes o de transferencia de calor e incluso superficies que facilitan la separación de agua y aceite.
En este estudio, los autores se centran en el comportamiento deslizante de una gota sobre superficies estructuradas con microagujeros. Recientemente, el mismo grupo de físicos demostró que el porcentaje de espacio ocupado por sólidos para una superficie de área unitaria puede afectar significativamenteComportamiento deslizante de las gotas de líquido en superficies con estructuras de micropilar.
En este estudio, los autores demuestran que la continuidad de las microestructuras de la superficie también puede alterar considerablemente el comportamiento de deslizamiento de las gotas. Muestran que la fricción por deslizamiento aumentó al aumentar la fracción de área sólida. Esta conclusión fue validada experimentalmente al deslizar activamente un aguagotita sobre superficies sólidas con microagujeros y micropilares de varios tamaños mientras se miden simultáneamente las fuerzas de fricción de deslizamiento resultantes.
Los autores luego explican cualitativamente el contraste en la fricción entre las superficies de microagujeros y micropilares desarrollando un modelo teórico mejorado, que extiende el modelo clásico de la mecánica de humectación al considerar un ancho efectivo finito de la línea de contacto sólido-líquido-gas.
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