Logran que el mercurio se comporte de un modo "imposible"

La humectabilidad (o mojabilidad) de una superficie, o sea hasta qué punto las gotas de agua u otro líquido se esparcen al entrar en contacto con ella o, por el contrario, hasta qué punto sus gotas tienden a mantener su cohesión y a no esparcirse por la superficie, es un factor crucial en una amplia gama de aplicaciones industriales, incluyendo las que determinan, por ejemplo, la eficacia del funcionamiento de las calderas y los condensadores en las centrales eléctricas o la eficiencia de la canalización del calor en procesos industriales.

Esta característica se ha considerado durante mucho tiempo como una propiedad fija de cada pareja de materiales, integrada por un líquido y un sólido. Sin embargo, ahora unos investigadores han desarrollado un modo de hacer que incluso las parejas de materiales con la conducta aparentemente más inamovible adquieran el nivel de humectabilidad deseado, aunque este parezca imposible.

El proceso es obra del equipo de Kyle Wilke, Zhengmao Lu, Youngsup Song y Evelyn Wang, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

La humectabilidad suele estar estrechamente relacionada con las propiedades de tensión superficial de un líquido: cuanto mayor sea la tensión superficial, más probable será que el líquido forme gotas en una superficie en vez de extenderse por ella mojándola.

El mercurio tiene una tensión superficial excepcionalmente alta y por eso fue escogido por Wilke y sus colegas para demostrar la eficacia del nuevo sistema.

Hicieron una superficie con un material sobre el que típicamente el mercurio reposaría en forma de gotas. Pero lograron que el mercurio se extendiera por ella en vez de formar gotas. Para ello no recurrieron a reacción química alguna. Esto es algo que nunca antes se había conseguido.

Con el tratamiento especial, se ha conseguido que una gota de mercurio se extienda sobre una superficie en vez de mantenerse intacta sobre ella. (Imagen: gentileza del equipo de investigación. CC BY-NC-ND 3.0)

La clave está en texturizar la superficie, independientemente de su composición, con hendiduras poco espaciadas que tienen aberturas cuya parte superior es más estrecha que el resto de la cavidad. Esta superficie texturizada es tratada previamente con un líquido que llena todas estas cavidades, dejando zonas de líquido expuestas en estas aberturas a lo largo de la superficie, lo que altera las propiedades de la misma. Cuando se añade otro líquido, que dependiendo de la aplicación puede ser el mismo o diferente del precargado en la superficie, su respuesta a la superficie cambia de no humectante a humectante.

El nuevo método servirá para muchas aplicaciones industriales prácticas, incluyendo algunas totalmente nuevas. (Fuente: NCYT de Amazings)