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Lunes, 21 marzo 2011
Ingeniería

Hacia el diseño de superficies con mejor capacidad de repeler el agua

[Img #1653]Unos investigadores han descubierto, al estudiar a fondo gotas de agua individuales, una versión en miniatura del "martillo de agua", un efecto que produce el familiar ruido de tuberías de radiadores en los edificios. El hallazgo puede conducir a numerosas aplicaciones prácticas, incluyendo el generar electricidad de manera más eficiente.

En los sistemas de tuberías, el martillo de agua se produce cuando el líquido se ve obligado a detenerse bruscamente, lo que causa enormes picos de presión que pueden llegar incluso a provocar roturas en los conductos. Ahora, por primera vez, se ha conseguido observar esta fuerza a escala micrométrica: Estos picos de presión pueden moverse a través de una gota de agua, haciendo que se incruste contra superficies superhidrófobas (que repelen altamente el agua).

La investigación la ha llevado a cabo el equipo de Kripa K. Varanasi, profesor de ingeniería mecánica en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y Neelesh A. Patankar, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad del Noroeste, en Estados Unidos.

Estos datos recién obtenidos sobre cómo las gotas se incrustan contra las superficies podrían conducir al diseño de mejores tipos de superficies superhidrófobas, superficies para condensadores en las centrales eléctricas que usan vapor y en las plantas de desalinización, mecanismos de descongelación para motores de aeronaves y palas de turbinas eólicas, superficies de baja fricción en tuberías, e incluso impermeables más eficaces que los actuales.

En algunos casos, disponer de mejores superficies podría incrementar la eficiencia energética en muchos órdenes de magnitud. Esto es importante porque cerca de la mitad de toda la electricidad generada en el mundo se obtiene mediante turbinas de vapor.

Al diseñar superficies superhidrófobas, una meta es crear superficies muy similares a la hoja de loto, un diseño asombrosamente eficiente de la naturaleza. Las gotas de agua en estas hojas no se adhieren, y ruedan con facilidad, llevándose con ellas la suciedad. Al contrario de lo que se podría pensar, la superficie de esas hojas es áspera, y no lisa. Las gotas reposan sobre protuberancias microscópicas, como si descansaran en una cama de clavos, lo que impide que se adhieran con firmeza a la hoja.

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