Nuevo estudio: el agua puede mejorar la adhesión en superficies húmedas

MadridEl agua a menudo se considera un obstáculo para unir cosas, como conducir en carreteras mojadas o usar cinta adhesiva en superficies húmedas. Sin embargo, investigaciones recientes de la Universidad de Akron y la Universidad de Pittsburgh han demostrado que, en algunos casos, el agua puede realmente mejorar la adhesión.

Investigaciones dirigidas por el Dr. Ali Dhinojwala demostraron que el agua facilita que los materiales se adhieran mejor cuando se separan, en lugar de cuando entran en contacto por primera vez. Este descubrimiento podría tener un impacto significativo en diversas industrias.

• El agua interfiere en la adhesión inicialmente al impedir el contacto molecular
• Esto sucede porque el agua queda atrapada en las irregularidades de la superficie
• A pesar de esto, el agua dificulta la separación de las superficies posteriormente

Antes se pensaba que el agua debilitaba la adhesión porque cubría las superficies y actuaba como una barrera. Sin embargo, se descubrió que el agua atrapada en pequeños espacios entre las superficies realmente fortalece la adhesión cuando se separan. Esto ocurre porque el agua necesita energía extra para adaptarse a la superficie rugosa inicialmente, pero aumenta la fuerza de adhesión al tirar las superficies.

El equipo del Dr. Dhinojwala utilizó materiales blandos y superficies rugosas especialmente preparadas para sus estudios. Usaron métodos avanzados como la espectroscopía sensible a superficies para comprender cómo interactúan el agua, la rugosidad de la superficie y la adhesión. El estudiante de posgrado Nityanshu Kumar llevó a cabo experimentos submarinos que resultaron en importantes hallazgos nuevos.

Este nuevo conocimiento abre la puerta a diversas aplicaciones, especialmente en:

• Campos biomédicos: Mejoras en vendajes y sensores para monitoreo de la salud
• Adhesivos avanzados: Posibilidades para reemplazar suturas
• Productos de consumo: Mejor rendimiento en condiciones húmedas como cintas de ducha

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Estos nuevos adhesivos podrían tener un gran impacto. Imagina vendas que se adhieren bien a la piel húmeda o cintas que funcionen eficientemente en condiciones de humedad. Esto podría transformar la manera en que se fabrican y utilizan los productos en estas situaciones.

Los hallazgos también se relacionan con eventos naturales. Un ejemplo de esto son los geckos, que aprovechan la rugosidad de sus almohadillas para escalar superficies mojadas. Esta investigación demuestra que podemos aprender de la naturaleza para mejorar la tecnología.

Expertos de diferentes disciplinas colaboraron en esta investigación. Las superficies rugosas fueron preparadas químicamente en el Laboratorio Nacional Argonne. La Universidad de Pittsburgh llevó a cabo los exámenes a nivel atómico. Las simulaciones se realizaron en la Universidad de Friburgo.

Este estudio muestra cómo el agua afecta las superficies, modificando nuestro conocimiento sobre adhesivos. Estos hallazgos pueden ayudar a crear adhesivos que funcionen bien incluso en condiciones húmedas.

Esta investigación no solo reevalúa las ideas actuales, sino que también abre nuevas posibilidades. Comprender cómo se comportan los materiales al estar mojados puede conllevar mejoras en el cuidado de la salud y los productos de uso diario.