Gotas de líquido condutor eletrificadas ficam no formato de Saturno

Cientistas criaram versões em miniatura do planeta Saturno ao eletrificar gotas de um fluído condutor. O resultado belíssimo tem muito mais que valor estético: poderia ajudar na geração de partículas microscópicas uniformes que são usadas em produtos como remédios, tintas, cosméticos e cerâmica, segundo os pesquisadores.

Quando a gota de material condutor é exposta a um campo elétrico, ela responde ao formar dois polos eletricamente carregados. Pesquisas anteriores mostram que esses polos são atraídos na direção da fonte do campo elétrico, adquirindo um formato de cone, e a gota fica parecendo uma bola de futebol americano. Se a força for forte o suficiente, as pontas dos cones podem lançar jatos de gotículas menores ainda.

Este efeito é chamado de electrospraying, e normalmente envolve gotas de líquidos envoltas por um líquido menos condutor. No novo estudo, porém, o pesquisador Petia Vlahovska, um engenheiro na Northwestern University (EUA), quis explorar o que acontece quando gotas de líquido são submersas em um líquido mais condutor – especificamente, gotas de óleo de silício submersas em óleo de castor.

Neste caso, os polos adquirem carga igual à dos eletrodos. Como semelhantes repelem semelhantes, “a repulsão entre os eletrodos e os polos esmaga a gota em um formato de M&M”, explica o pesquisador. Se o campo elétrico for forte o suficiente, o equador dessas gotas emitem anéis de gotículas, fazendo com que as gotas fiquem no formato de Saturno.

No experimento, gotas de óleo de silício de 1 mm geraram gotículas cerca de 100 vezes menores. “Fiquei surpreso quando esses anéis se desprenderam da gota. Eu não estava esperando isso”, diz o pesquisador. Ele notou que é possível formar anéis de forma bastante controlável. “Você pode ligar e desligar a formação conforme quiser”, diz.

As próximas pesquisas devem explorar que tipo de materiais podem ser usados para produzir o efeito de anel de partículas. “Quanto maior variedade de materiais, maior o número de aplicações”, afirma.

Vlahovska e a co-autora do trabalho Quentin Brosseau da Universidade de Nova York (EUA) devem oferecer maiores detalhes sobre a pesquisa na próxima edição da revista Physical Review Letters, que deve ser publicada no dia 20 de julho de 2017. [Live Science]

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