Charla Abierta en el IFAS
Viernes 23 de octubre de 2009, 14 hs
IFAS - Instituto de Física Arroyo Seco, Fac. Cs. Exactas, Campus Universitario-Tandil
Aula de disertaciones del IFAS
Dr. Juan Manuel Gomba
Efecto de la mojabilidad en el flujo termocapilar de gotas
El Dr. Gomba es JTP de la UNICEN e Investigador Asistente del CONICET y forma parte del Grupo de Trabajo "Flujos de Superficie y Fenómenos de Interfaz" dirigido por el Dr. Javier Diez.
Lugar de trabajo: Instituto de Física Arroyo Seco - Facultad de Ciencias Exactas-UNICEN
Juan M. Gomba1 y George "Bud" Homsy2
1. Instituto de Física Arroyo Seco (IFAS) – UNICEN – CONICET
2. Dept. Mech Eng. University of California at Santa Barbara - USA
El flujo de pequeñas cantidades de líquido sobre superficies rígidas y dentro de minúsculos canales está presente en un gran número de aplicaciones tecnológicas como, por ejemplo, en procesos de recubrimiento y en dispositivos microfluídicos diseñados para realizar mezclas y análisis a pequeña escala. La generación de estos flujos ha sido posible gracias al desarrollo de tecnologías que permiten manipular líquidos mediante el empleo de fuerzas de origen gravitatorio, termocapilar, químico, eléctrico, etc, en escalas no imaginadas pocas décadas atrás. Sin embargo, estos rápidos progresos tecnológicos no han sido siempre acompañados por un correspondiente avance en el entendimiento de los flujos involucrados que permita mejorar la eficiencia de los procesos y dispositivos mencionados.
En esta charla nos concentraremos, en particular, en la descripción de los flujos de gotas generados por fuerzas termocapilares bajo condiciones de mojabilidad parcial. El sustrato horizontal sobre el cual se encuentra depositada la gota está sujeto a un gradiente de temperatura constante, el cual induce un gradiente de tensión superficial que motoriza el líquido. A diferencia de los trabajos anteriores en flujos termocapilares, donde en general se asume que la gota se desplaza manteniendo su forma, aquí resolvemos la evolución del perfil de altura. De esta forma hemos identificado tres regímenes de flujo. Para ángulos de contacto bajos, el frente de avance se mueve a una velocidad superior a la del frente anterior, generándose así un largo film macroscópico detrás del frente de avance. Para ángulos de contacto relativamente grandes, la gota se desplaza manteniendo su forma, régimen usualmente reportado en trabajos experimentales. Para ángulos de contacto intermedios, es decir en la transición de los dos regímenes anteriores, aparecen procesos de ruptura en pequeñas gotas y también gotas viajeras con formas no convencionales.
El presente trabajo fue llevado a cabo durante una estadía postdoctoral realizada en la University of California at Santa Barbara, con el apoyo de esa institución, la Fundación Fulbright y Conicet.