La supresión del efecto de anillo de café en gotas con concentraciones variables de partículas inducidas por láser

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Dinámica de fluidos
• Física del láser

Sus antecedentes:

• El efecto anillo de café, un patrón de deposición común de gotas cargadas de partículas que se evaporan, está influenciado por las propiedades del sustrato, la química de las gotas y las condiciones externas.
• Evitar este efecto es crítico para aplicaciones que incluyen impresión de inyección de tinta, formulación de medicamentos y autoensamblaje.

Objetivo del estudio:

• Presentar un nuevo método para suprimir el efecto de anillo de café utilizando irradiación láser enfocada.
• Para controlar los patrones de deposición de micropartículas mediante el ajuste de los parámetros del láser y la concentración de partículas.

Principales métodos:

• Se aplicó irradiación láser verde enfocada a las gotas cargadas de micropartículas de sílice.
• Las concentraciones de partículas se variaron para observar su efecto en los patrones de deposición.
• Se introdujo un parámetro adimensional, G, para cuantificar los patrones de deposición.

Principales resultados:

• Se obtuvieron patrones de deposición uniformes a concentraciones de partículas inferiores al 0,02%.
• Los patrones de gradiente se forman en concentraciones de partículas superiores al 0,08%.
• Las estructuras de deposición uniformes se correlacionan con Gmax > 10, mientras que las estructuras de gradiente se correlacionan con Gmax < 2.

Conclusiones:

• La irradiación láser enfocada suprime efectivamente el efecto de anillo de café.
• Esta técnica permite patrones controlados de deposición de micropartículas.
• El estudio proporciona información sobre el control inducido por láser para el ensamblaje de micropartículas.