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Materiales hidrófobos: imitando a la naturaleza
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Actualmente en cualquier día de lluvia hay una estampa habitual que podrás observar si tienes un poco de curiosidad: el efecto de los tejidos hidrófobos. Este mes de abril en Canarias ha sido un mes bastante lluvioso, así que no hemos podido evitar usar el paraguas, el chubasquero, o una buena chaqueta que nos proteja de la lluvia. Uno de estos días, al llegar a casa, hice esta fotografía.

tejido hidrófobo

Se trata de la imagen de una chaqueta sobre la que ha caído un poco de agua de lluvia, y me llamó la atención la forma esférica de las gotitas sobre la tela. Sin duda la chaqueta está hecha de un tejido hidrófobo que impide que las gotas empapen la prenda. Esa forma casi esférica es la que adoptan las gotas de líquido en un material hidrófobo, y es debida a que la fuerza de adhesión del agua con la superficie de la tela es mucho menor que la fuerza de cohesión. Estas fuerzas de adhesión y cohesión están relacionadas con dichas propiedades de un líquido, que a su vez están relacionadas con la atracción molecular.

Las gotas de agua siempre van a tender a adoptar una forma esférica, simplemente para minimizar su superficie, como lo hace cualquier otro líquido, porque así la energía de las moléculas de la superficie de la gota sería menor. Al fin y al cabo, todos los sistemas físicos tienden a minimizar su energía. Al chocar con otro material, las gotas podrían extenderse por su superficie. Sin embargo, en este caso el tratamiento químico de la tela hace que la la cohesión sea mayor que la adhesión, por lo que el ángulo de contacto de las gotas de agua con la tela es mayor que 90º, y por eso las vemos con esa forma. Cuando mayor es el ángulo de contacto de la gota (también llamado ángulo de humectancia), menor es la superficie de contacto entre ella y el material sobre el que está localizada, por lo que más hidrófobo será este material. En el caso de los materiales superhidrófobos, el ángulo de contacto puede ser mayor que 150º y puede llegar a valores de hasta 180º.

Este efecto que se puede conseguir en materiales, algunos de uso cotidiano, se puede encontrar también en la naturaleza. El ejemplo más habitual es el comportamiento superhidrófobo de la flor de loto, que también se puede encontrar en otras plantas. Pero no solo las plantas presentan de manera natural esta capacidad de repeler el agua, sino que la hidrofobia también se encuentra en las alas de algunos insectos. Los científicos han conseguido imitar este comportamiento natural de algunas plantas e insectos para conseguir, gracias a tratamientos químicos, materiales altamente repelentes al agua, hidrófobos o superhidrófobos, que incluso pueden autolimpiarse (como lo hace la flor de loto). Las aplicaciones son muchísimas y la nanotecnología tiene mucho que decir en este tema.

Te dejo con un vídeo de la Universidad de Rochester (en inglés, pero subtitulado en español) sobre la investigación de una tecnología basada en láser para transformar metales en materiales superhidrófobos.





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Soy profesora e investigadora. Me gusta la divulgación científica, la música, leer, la programación, la tecnología, el running, la gente amable, sencilla y con buen humor. Siempre aprendiendo algo nuevo.

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