Más que un anillo de café

Los investigadores desarrollan un método que favorece el secado uniforme de líquidos que contienen partículas

10.06.2022 - Alemania

¿Qué tienen en común el café, el vino tinto y la tinta? Las persistentes manchas que dejan. Cualquiera que haya volcado una taza de café sabrá que el café se seca con un patrón inusual, la mancha es más clara en el centro pero se oscurece alrededor del perímetro, un efecto conocido como el anillo de café. El Prof. Dr. Nicolas Vogel y su equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la FAU y sus colegas de Edimburgo están investigando una estrategia para abordar el efecto del anillo de café y producir un patrón de secado consistente. Sus hallazgos se han publicado en la revista Nature Communications.

Cuando una gota de café se seca, el líquido se evapora más rápido en los bordes que en el centro En el café hay pequeñas partículas sólidas cuando se prepara. Son atraídas hacia el borde de la gota por las diferentes velocidades de secado y se separan allí, formando el patrón característico de un anillo de café. Se trata de un fenómeno universal que se produce cuando se secan líquidos que contienen partículas, las llamadas dispersiones, por ejemplo la tinta, la pintura o el vino tinto. Los patrones de anillos son tan indeseables en los procesos técnicos como cuando derramamos nuestro café. Provocan imágenes de impresión irregulares, defectos y degradación del rendimiento en diversos métodos de recubrimiento y procesos de impresión.

Los investigadores han descubierto que el truco para conseguir patrones de secado consistentes consiste en modificar las superficies de las partículas con cadenas de polímero para que se repelan eficazmente entre sí, al tiempo que se atraen fuertemente a la superficie de la gota. La repulsión espacial evita la acumulación de partículas en el borde de la gota, mientras que la adhesión de las partículas a la superficie de la gota da lugar a una película de partículas homogénea. Cuando se combinan, ambos efectos impiden la formación de un anillo de café.

Es importante destacar que este método no sólo permite que las gotas de café se sequen uniformemente: puede utilizarse con una amplia gama de partículas de pigmento disponibles en el mercado y con diferentes líquidos. Dado que el método es fácil de aplicar y versátil, el nuevo método allana el camino hacia procesos de recubrimiento fiables y dispositivos electrónicos impresos por inyección de tinta en una amplia gama de tecnologías avanzadas, por ejemplo, células solares, transistores o biosensores.

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