Gotas dentro de gotas

Se ha sabido desde hace tiempo que es posible colocar dentro de una gota de un líquido una cierta cantidad de gotas de otro líquido inmiscible. Se sabe también que bajo ciertas condiciones, las gotas interiores pueden disponerse formando estructuras estables. Hasta ahora, sin embargo, se suponía que las formas de estas estructuras dependían solo del número de gotas que las formaban. Como resultado de esta creencia, el número de estructuras diferentes que era posible obtener era muy limitado.

Piotr Garstecki, del Instituto de Química Física de la Academia Polaca de Ciencias (IPC PAS) en Varsovia, y Jan Guzowski, ahora en la Universidad de Princeton en Estados Unidos, han mostrado que las formas de las estructuras autoconfiguradas de forma espontánea dentro de las gotas no dependen solo de su número, sino también de las proporciones relativas de su volumen. El conocimiento de la existencia del segundo parámetro mejorará notablemente la capacidad de formar nuevas clases de gotas unas dentro de otras.

Los investigadores inyectaron proporciones iguales y pequeñas de agua teñida, una tras otra, en un minúsculo canal lleno de aceite. Como el aceite es inmiscible con agua, se creó un “cordón” integrado por una serie de microgotas azules, virtualmente idénticas. Cuando dicho “tren” de gotas, fluyendo en aceite de un tipo, fue inyectado en un canal lleno de otro aceite, inmiscible respecto a los otros dos fluidos, empezaron a pasar cosas interesantes…

La tensión superficial del caparazón líquido alrededor de las gotas encapsuladas hizo formar una gota. Durante este proceso, las microgotas encapsuladas fueron sometidas a fuerzas considerables, se deformaron y se organizaron de un modo tendente a minimizar la energía de la superficie que las constreñía. Dependiendo de la configuración (el número de gotas dentro de la gota, y la proporción entre los volúmenes de todas ellas) se configuró su estructura. Los investigadores pudieron observar una serie de geometrías distintas.

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