Superficies Topográficamente Estructuradas.

Superficies topográficamente estructuradas.

Las propiedades de humectación de una superficie topográfica estructurada se han discutido principalmente en dos contextos: transiciones de llenado delos poros, y la superhidrofobicidad/ superhidrofiilicidad. Mientras que el primero está relacionado a la condensación capilar y secado, por ejemplo, en la abertura de los poros, y el llenado capilarpor tubos delgados, la investigación sobre esta última se ha visto estimulada por el efecto loto. Ambos fenómenos tienen muchas aplicaciones, que van desde simples esponjas de baño y ropa a prueba deagua a las capas superficiales de auto-limpieza. El llenado capilar es un fenómeno bien conocido, por ejemplo, en un capilar cilíndrico o en un poro de hendidura, impulsado por la presión de Laplacede la interfaz de curvas líquido-vapor, la cual está dada por la ecuación :

∆P=Pint-Pext= 2σ/R

Donde: ΔP es el diferencial de la presión interna con la externa, σ es la tensión superficial dellíquido y R es el radio de la gota.

En este punto de vista macroscópico, el efecto de las interacciones intermoleculares se resume en la tensión superficial líquido-vapor y el ángulo de
equilibriode contacto. En los sistemas macroscópicos, las fuerzas capilares se ven contrarrestadas por la gravedad, que es la razón por la cual el agua gotea sobre una esponja húmeda. Un parcial o totalllenado capilar puede ocurrir sólo si el ángulo de contacto de equilibrio θeq en la pared capilar es más pequeño que π/2 (ver Figura 8 (a)).Macroscópicamente, el poro puede ser visto como unageneralización de un capilar de hendidura (que puede ser considerado como el caso límite de un poro con ángulo de apertura α→0) y el relleno se producirá si el ángulo de contacto es igual a la mitad del ángulo delporo α (Vea la Figura 8 (b)). En la ausencia de gravedad y para θeq > π/2 - α/2, el poro es sólo llenado con una película de espesor microscópico, si bien es completamente lleno por Θeq < π/2 -...