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Seminario «Estudio numérico de histéresis de ángulos de contacto en gotas sésiles»

  • Fecha: Viernes, 14 de diciembre de 2012
  • Lugar: Aula F02-Facultad de Ciencias
  • Horario: de 12:00 a 13:00 h.
  • Descripción:
    Seminario impartido por el Dr. Juan Antonio White (Departamento de Física Aplicada-Universidad de Salamanca).
    Resumen: En este trabajo se abordan distintos problemas relacionados con la histéresis de ángulos de contacto en gotas sésiles. En primer lugar se propone un modelo sencillo para tratar la histéresis de ángulos de contacto en gotas sésiles axisimétricas. El modelo se basa en suponer que la línea triple permanece fija para ángulos de contacto comprendidos entre el de avance y el de retroceso, resolviendo la ecuación de Young-Laplace en coordenadas cilíndricas. También se propone un algoritmo que permite simular histéresis de ángulos de contacto en el software de elementos finitos «Surface Evolver». El algoritmo se basa en la incorporación de ligaduras locales en el tratamiento variacional del problema. Las ligaduras locales tienen en cuenta la aparición de fuerzas de fricción. En ambos casos se obtiene un excelente acuerdo tanto con resultados teóricos como experimentales para ciclos de histéresis de ángulos de contacto.
    El modelo implementado en Surface Evolver también permite estudiar gotas no axisimétricas. Esta situación aparece en el proceso en el cual una gota de líquido colocada inicialmente sobre una superficie horizontal se inclina gradualmente hasta que desliza por completo. Un análisis de la evolución de los ángulos máximo y mínimo en la gota muestra un comportamiento lineal del coseno del ángulo máximo o mínimo frente al seno del ángulo de inclinación. Los resultados obtenidos permiten identificar tres ángulos de inclinación críticos en el problema. Es de destacar que los resultados muestran una gran dependencia con el ángulo de contacto inicial en la gota.
    Se presentan resultados de un estudio numérico del ángulo de contacto más estable basado en el método experimental de placa inclinada. Este método permite determinar este ángulo a partir de los valores de los ángulos de contacto críticos obtenidos para gotas con diferentes ángulos de contacto inicial. También se presentan resultados de un nuevo método numérico para la determinación del ángulo de contacto más estable basado en el establecimiento de una pseudodinámica de vibración en una gota sésil. En este método, partiendo de diferentes condiciones iniciales, se alcanza el ángulo de contacto más estable tras someter a la gota a cambios armónicos en la aceleración debida a la gravedad. La comparación con resultados experimentales muestra en general un buen acuerdo en ambos casos.
  • Organiza: Departamento de Física Aplicada. Grupo de Física de Fluidos y Biocoloides
  • Más información: http://biocol.ugr.es

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