Registran un efecto físico jamás visto al calentar juntas dos gotas de líquidos distintos (VIDEO)

Registran un efecto físico jamás visto al calentar juntas dos gotas de líquidos distintos (VIDEO)

Las diferentes propiedades de los compuestos utilizados hacen que las gotas reboten entre sí por medio de la capa de vapor que producen al ser sometidas al calor.

Un equipo de científicos mexicanos ha demostrado, en colaboración con un físico francés, cómo funciona el denominado efecto Leidenfrost en dos gotas de líquidos distintos y calentados por encima de su punto de ebullición. 

Este fenómeno es conocido desde el siglo XVIII, y consiste en que cuando se rocía agua sobre una superficie caliente las gotas flotan encima de esa superficie durante algunos segundos sin evaporarse, ya que están separadas por una fina capa de vapor. Desde entonces se ha confirmado en otros líquidos e incluso en algunas materias granulares, pero nunca se había visualizado con dos gotas de sustancias diferentes.

El efecto supone una paradoja científica, puesto que las gotas se mantienen íntegras, se deslizan y rebotan, pero, a pesar de que se encuentran a una temperatura más alta que la de la ebullición, tardan más en evaporarse de lo que lo harían a temperaturas más bajas. Los videos publicados por este equipo ponen al descubierto que lo mismo sucede cuando dos gotas calientes de diferentes líquidos chocan y la vaporización las hace rebotar entre sí.

Los investigadores, liderados por Felipe Pacheco-Vázquez, físico de la Universidad de Puebla, examinaron líquidos como agua, etanol, metanol, cloroformo y formamida, probando todas las combinaciones posibles entre estos líquidos para constatar si sus gotas se fusionaban en una. 

El experimento se realizó sobre una pequeña placa de metal con un fondo cóncavo calentada a 250 grados. Los líquidos utilizados en la prueba determinante fueron la acetona, que hierve a 50° C, y la formamida, que lo hace a 146° C. 

Cuando en los experimentos se utilizaron gotas del mismo líquido o de líquidos con puntos de ebullición similares (como etanol e isopropanol), las gotas se fusionaban inmediatamente tan pronto como se deslizaban hacia el punto más bajo de la placa. En otros casos la fusión tardaba cierto tiempo en producirse, un tiempo que podía ser de varios minutos cuando las gotas tenían propiedades muy diferencias, como el agua en comparación con el etanol o con el acetonitrilo.

Sin embargo, la evaporación continua reducía el tamaño de las gotas hasta un nivel crítico y la fusión fue el destino final en casi todas las combinaciones. «La dinámica de rebote se produce porque las gotas no solo están en estado Leidenfrost con el sustrato, sino que también se exponen al efecto Leidenfrost entre sí en el momento de la colisión», concluye el equipo en un artículo publicado el 12 de noviembre en la revista Physical Review Letters.

Los físicos consideran esta compleja relación entre las superficies como un ‘triple efecto Leidenfrost’, lo cual supone que las gotas interactúan tanto con la capa aislante de vapor sobre la placa caliente como con las capas de vapor emitidas por ambas gotas.

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