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Seminário da ADF-ISEL | "Espumofobia e espumofilia"

Seminário da ADF-ISEL | "Espumofobia e espumofilia"

ISEL | AUDITÓRIO A, 16 / Out / 17 às 14:00

TÍTULO: “Espumofobia e espumofilia”

ORADOR: Paulo Teixeira (ADF, ISEL)

DATA E HORA: 2ª feira, 16 de Outubro de 2017, 14H00

LOCAL: Auditório A, ISEL



RESUMO:

A molhagem de um sólido por um líquido – se um líquido colocado em contacto com o sólido se espraia ou se, pelo contrário, se fragmenta em gotas – é um fenómeno omnipresente na natureza. O exemplo paradigmático são plantas como o lótus ou os bróculos, cujas folhas possuem a propriedade de repelir a água. Fenómenos de molhagem têm, além disso, importantes consequências práticas, por exemplo na indústria das tintas e revestimentos.

A molhagem pode ser caracterizada quantitativamente através do ângulo de contacto qW a que a interface líquido-ar intersecta a superfície sólida. Se qW = 0º diz-se que o líquido molha completamente o sólido; se 0º <qW ≤ 90º , a molhagem é apenas parcial. Ângulos de contacto superiores a 90º correspondem à secagem do sólido pelo líquido. Nos casos, mais frequentes na prática, em que o líquido é de base aquosa, uma superfície que é molhada ( 0º <qW ≤ 90º ) diz-se hidrofílica, e uma que o não é (90º <qW ≤180º ) hidrofóbica. Em particular, se qW > 150º a área de contacto entre o líquido e o sólido é muito pequena: o líquido divide-se em gotículas quase esféricas e o sólido diz-se superhidrofóbico. A superhidrofobia é um tema de grande interesse actual, por exemplo no contexto do fabrico de vasilhames para alimentos líquidos.

Numa espuma líquida confinada, existem meniscos líquidos ao longo das linhas de contacto entre as películas de sabão e as superfícies sólidas confinantes. A forma destes meniscos depende do seu volume e da molhabilidade das ditas superfícies. Desenvolvemos um método (quasi-)analítico de solução da equação de Young-Laplace para determinar as formas dos meniscos no caso simples, mas relevante, de uma película de sabão vertical plana estendendo-se entre duas superfícies horizontais, também planas. Verificámos que, para determinados ângulos de contacto do líquido, não podem existir meniscos de todos os tamanhos. Ou seja, uma superfície pode ser espumofílica – se suporta e existência de um menisco e, portanto, de uma espuma – ou espumofóbica, se o não suporta. Os nossos resultados estão em boa concordância com os dados experimentais e são consistentes com cálculos numéricos efectuados com o programa Surface Evolver.