estudio del comportamiento de gotas de agua sobre un micropilar

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE GOTAS DE AGUA SOBRE UN
MICROPILAR
Oscar Kenneth Zarza Cárdenas Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del
Instituto Politécnico Nacional [email protected] Asesor José Luis García Cordero
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional Unidad
Monterrey [email protected]
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Actualmente se ha estudiado a fondo el comportamiento que tienen las gotas
sobre una superficie sobre la cual la gota se expande hasta adoptar la forma de
menor energía.
Sin embargo no se ha encontrado información alguna sobre el comportamiento de
la gota en una superficie que limite su área de contacto con la superficie. Es por
ello que se debe realizar un estudio sobre el comportamiento en superficies
limitadas, para tener un mejor entendimiento sobre los fenómenos microscópicos
de los fluidos.
METODOLOGÍA
Para lograr limitar la superficie en que la gota de agua se va a depositar, se
crearon unos chips, en los cuales se tenían pilares de diferentes diámetros de
0.8mm, 1mm, 1.2mm, 1.4mm, 1.6mm, y 1.8mm. También se agrego un pilar de
3mm el cual se utilizó para simular una superficie infinita.
Para observar el comportamiento de las gotas se utilizó un microscopio digital, el
cual tomaba fotografías cada minuto. El chip y el microscopio se colocaron dentro
de una caja para asegurar las condiciones de temperatura y humedad.
Posteriormente se agregó la gota en cada uno de los micropilares con una pipeta y
se tomó una serie de fotos para observar su comportamiento. Finalmente se
analizaron las imágenes utilizando un software. Este procedimiento fue realizado
para gotas con volúmenes de 1µl, 2 µl y 3 µl, cambiando de chip para cada
volumen y para cada repetición.
CONCLUSIONES
Los resultados preliminares de las pruebas muestran como la gota de agua
abarca toda la superficie del pilar en que se coloca, a excepción de superficies
muy grandes como la de 3mm, esto debido a la hidrofobicidad del material. Así
mismo se observó que el cambio del diámetro del pilar, y por lo tanto el diámetro
de contacto con la superficie que tiene la gota, altera tanto el ángulo de contacto y
la altura alcanzable por la gota. Esto afecta directamente al tiempo que tarda la
gota en evaporarse. Actualmente estamos estudiando otros factores que pueden
influir en el comportamiento de la gota y así comprender mejor este fenómeno.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del
Pacífico
Agosto 2014