No-coalescencia de gotas cargadas de manera opuesta

Área de la Ciencia:

• Dinámica de fluidos La dinámica de fluidos.
• La electrokinética es la electrokinética.
• La ciencia coloidea es la ciencia de los coloides.

Sus antecedentes:

• Los campos eléctricos impulsan el movimiento en varios sistemas de fluidos como fundidos de polímeros y suspensiones coloidales.
• El movimiento de gotas inducido eléctricamente es relevante para la impresión a chorro de tinta, la ionización por electrospray y los dispositivos de laboratorio en un chip.
• Las gotas cargadas adyacentes generalmente se unen, un fenómeno crucial en muchas aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el comportamiento de coalescencia de gotas líquidas de carga opuesta en un campo eléctrico.
• Para identificar las condiciones bajo las cuales se inhibe la coalescencia.
• Desafiar la suposición de que las gotas de carga opuesta siempre se atraen y se fusionan.

Principales métodos:

• Aplicación de campos eléctricos controlados a pares de gotas líquidas de carga opuesta.
• Observar las interacciones de gotas y la coalescencia utilizando imágenes directas.
• Analizando la formación y la estabilidad del puente del menisco entre las gotas.

Principales resultados:

• Las gotas de carga opuesta migran una hacia la otra en un campo eléctrico.
• A bajas intensidades de campo, las gotas se agrupan como se esperaba.
• Por encima de una intensidad de campo crítica, las gotas se repelen al contacto, exhibiendo un comportamiento de 'rebote'.
• Se observó la formación de un puente de menisco transitorio y se encontró inestable en campos eléctricos altos.

Conclusiones:

• Existe una intensidad crítica del campo eléctrico que impide la coalescencia de gotas cargadas de manera opuesta.
• La repulsión observada se atribuye a la inestabilidad del puente del menisco transitorio bajo fuertes campos eléctricos.
• Este fenómeno requiere una reevaluación de los procesos que involucran gotas líquidas cargadas, como la desemulsificación y la ionización por electrospray.