Cuando una gota impacta una superficie líquida, una fina capa de aire queda atrapada entre ambas. Dependiendo de la velocidad del impacto, la gota puede rebotar o fusionarse con el baño. Un equipo de investigadores de la University of Warwick, Brown University y University of Bristol desarrolló un modelo que predice con precisión ese umbral crítico, según el artículo publicado en arXiv.
El modelo, que acopla una ecuación de lubricación para la película de gas con las ecuaciones de Navier-Stokes para el flujo de la gota y el baño, incorpora efectos de escala nanométrica: la presión de disyunción impulsada por fuerzas de van der Waals y efectos cinéticos del gas que dependen del recorrido libre medio de las moléculas. Los autores validaron sus predicciones con experimentos propios de impactos de aceite de silicona a distintas viscosidades y radios de gota, y exploraron el comportamiento a baja presión ambiental y en baños poco profundos, donde identificaron una transición rebote-fusión-rebote-fusión al disminuir la profundidad.
En corto: El estudio, disponible en arXiv y aún sin revisión por pares, representa el primer acuerdo cuantitativo entre modelo y experimento para el umbral crítico que separa el rebote de la fusión en impactos gota-baño, con aplicaciones potenciales en intercambio de gases océano-atmósfera, impresión de inyección de tinta y enfriamiento por aspersión.