¿Qué es el ángulo de contacto?

El ángulo de contacto es la forma que toma un líquido cuando entra en contacto con un sólido. Puede que hayáis oído hablar sobre las superficies superhidrófobas y superhidrófilas de los materiales y hoy en este post vamos a ver en detalle en qué consisten.

El ángulo de contacto mide el ángulo que forma un líquido al entrar en contacto con un sólido. Cuando las fuerzas de adherencia son muy altas el ángulo es menor de 90º ya que el líquido se ve ‘atraído’ por el sólido y se extiende. En el caso del agua se denomina superficies hidrófilas. En el caso de que las fuerzas de atracción sean muy bajas la superficie tenderá a ‘repeler’ el líquido y el ángulo será mayor de 90º, en el caso del agua se le llama hidrófobas. En el caso de encontrar estos comportamientos muy acentuados añadiremos el prefijo ‘super’ y tendremos las superficies superhidrófobas y superhidrófilas. Este mismo comportamiento lo podemos encontrar con aceites, en tal caso escucharéis los términos oleófilo y oleófobo. Y ya si nuestra superficie repele cualquier líquido es cuando se denominan omnífobas.

El ángulo de contacto entre un sólido y un líquido va a depender de:

– La tensión superficial entre sólido y gas

– La tensión superficial entre sólido y líquido

– La tensión superficial entre líquido y gas

Surface tension Surface energy

Puede que estos parámetros no os digan mucho. Una forma rápida de entenderlo es con los siguientes parámetros (que se encuentran dentro de los tres anteriores)

– El tipo de líquido. No tiene la misma tensión superficial el agua que el aceite o que el diyodometano. Al aplicar una gota de aceite sobre una superficie de acero esta se extiende mucho más que si la gota es de agua por la tensión de las moléculas del propio líquido.

– El tipo de superficie. No tiene la misma energía superficial el teflón que tiende a repeler casi cualquier líquido que el vidrio que suele atraerlo. Esto se debe a la composición química del propio material.

– La rugosidad de la superficie. Este caso es muy visual. Si se tienen pequeñas protuberancias a escala micro y nanométrica en la superficie, la gota queda apoyada entre los picos de las protuberancias siendo el contacto total menor y por tanto quedando en forma ‘más esférica’, es decir, con un mayor ángulo de contacto. Este caso ya lo vimos en otro post sobre el efecto Loto. Estas hojas repelen el agua por las elevaciones (y también por su cera – efecto tipo de superficie).

Hierarchical structures

¿Y de qué nos sirve conocer el ángulo de contacto de una superficie?

¡Para muchísimas cosas! Por ejemplo:

– Saber si mi pintura va a ser compatible y se va a adherir bien a otra superficie.

– Conocer si la superficie que voy a tratar está lo suficientemente limpia ó le tengo que hacer un desengrase.

– Medir las propiedades de la superficie para que saber si es self-cleaning en la que la superficie repela la suciedad y no se manche.

Hoy hemos hablado del ángulo de contacto estático, pero en posts futuros os contaremos también qué es el ángulo de contacto dinámico y de deslizamiento, ¡hasta el próximo post!

Uso de cookies

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies ACEPTAR

Aviso de cookies