Gotas cuadradas, la física nos ayuda a encontrar una forma que creíamos inexistente

Rafael Schulman y Kari Dalnoki-Veress

Aunque suene a una frase sacada del programa El Chavo del Ocho, las gotas cuadradas existen. Así lo han demostrado uno investigadores canadienses quienes emparedaron gotas de glicerol entre películas elásticas estiradas para ver qué formas podían hacer. Los resultados han sido publicados en Physical Review Letters.

Rafael Schulman y Kari Dalnoki-Veress en la Universidad McMaster en Canadá comenzaron con una película delgada sobre una superficie de silicona y depositaron una gota de alrededor de 100 nanómetros de diámetro en la parte superior. Luego colocaron una segunda película sobre la gota.

Cuando la tensión en la película superior fue igual en todas las direcciones, el contorno de la gota era circular, vista desde arriba. Desde el lado, la gota parecía una pequeña cúpula sobre una superficie plana. Por otro lado, cuando estiraron la película superior en una dirección antes de colocarla en la gota, el líquido tomó una forma ovalada, alargándose en la misma dirección que la película.

Una forma contraintuitiva

Finalmente, estiraron la película inferior en una dirección y la película superior en otra, a 90 grados de la primera. Ahora la gota atrapada tomó una forma cuadrada con esquinas ligeramente redondeadas. "Nos sorprendió ver esto", dice Dalnoki-Veress.

“Por lo general, el estado de energía más bajo para una gota de líquido es una tapa esférica redonda. Es por eso que una gota en una telaraña es redonda, es por eso que una gota en una hoja es una pequeña tapa esférica”, explica Dalnoki-Veress. “Pero aquí tienes un ejemplo de la naturaleza creando una estructura que es completamente contraintuitiva", agrega.

Ahora que entendemos cómo manipular líquidos en formas entre películas suaves, podemos hacer casi cualquier forma, simétrica o no, jugando con la tensión de las películas, añade el investigador. Por ejemplo, este método podría usarse para hacer matrices de lentes pequeños que enfocan la luz de maneras inusuales. Cuando los investigadores pasaron un láser a través de la gota cuadrada, por ejemplo, encontraron que formaba un patrón en forma de cruz.

El hallazgo podría proporcionar información útil para la investigación óptica en el futuro, y muestra que una investigación adicional en el campo ya bien estudiado de la humectación podría descubrir nuevos fenómenos físicos.


Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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