Gotas em superfícies quentes colidem entre si várias vezes antes de se fundir

Um novo estudo mostrou que gotas de diferentes tipos de líquidos se comportam de modo peculiar quando aquecidas acima do ponto de ebulição. Eles já sabiam que os líquidos flutuam quando borrifados em alguma superfície muito quente, um fenômeno conhecido como efeito Leidenfrost, mas agora eles descobriram que esse efeito pode ocorrer até mesmo entre duas gotículas de líquidos diferentes.

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Para descobrir como o efeito Leidenfrost funciona entre duas partículas de diferentes tipos de líquidos, uma equipe de pesquisadores liderada pelo físico Felipe Pacheco-Vázquez, da Universidade de Puebla, analisou líquidos como água, etanol, metanol, clorofórmio e formamida. A ideia era saber se duas gotas combinando esses líquidos aglutinariam diretamente em uma única gota ou se haveria um efeito de “rebatimentos”.

Eles usaram uma pequena placa de metal com uma ligeira inclinação para dentro e aqueceram-na a 250 graus — bem acima do ponto de ebulição de qualquer um dos líquidos usados no experimento. Uma gota grande e clara de um dos líquidos foi então adicionada com uma pequena gota tingida de azul e eles observaram o que acontecia. O resultado foi interessante.

Quando ambas as gotas eram do mesmo tipo de líquido, ou com pontos de ebulição semelhantes, simplesmente se fundiram imediatamente. Mas quando os pontos de ebulição das gotas interagindo eram diferentes, a fusão demorava, com um efeito de várias colisões, como se a gota menor estivesse “quicando” sobre a superfície da maior. Isso é demonstrado no experimento entre o etanol (a pequena gota) e a água (a grande gota) no vídeo abaixo.

Depois que o líquido que evapora mais rápido encolhe para um tamanho específico, as duas gotas se combinam e então “estouram”, de acordo com os pesquisadores. A equipe sugere que este salto é na verdade um “efeito Leidenfrost triplo”, onde as gotas não ficam apenas com uma camada de vapor isolante na superfície da placa quente, mas também entre as duas gotas envolvidas. Isso porque “as gotas não estão apenas no estado Leidenfrost com o substrato, mas também experimentam o efeito Leidenfrost entre eles no momento da colisão", escreveu a equipe.

A pesquisa foi publicada na Physical Review Letters.

Fonte: Science Alert