SUPERFÍCIES HIDROFÓBICAS

Devido a correria do dia a dia, a quantidade de tarefas a serem cumpridas, acabamos sendo descuidados com pequenos “acidentes”, como por exemplo, deixar cair algum líquido sobre determinadas superfícies, sendo o sofá o objeto mais comum. Por esses motivos, estudos foram elaborados para evitar tais obsolescências, os quais receberam o nome de superfícies hidrofóbicas, responsáveis por não deixar o líquido permear.

Fonte: Cinecias.pe

Na natureza, também é possível encontrar superfícies hidrofóbicas, tanto em animais e insetos (como nas asas de borboletas) quanto em plantas (na folha de Lótus). Ao gotejar, o líquido irá rolar sobre a superfície carregando toda e qualquer impureza, caracterizando o fenômeno de super-hidrofobia.

Fonte: Wikimedia

Molhabilidade e o ângulo de contato

Molhabilidade está relacionada com a tendência de o líquido rolar ou não sobre a superfície a qual foi submetido. E, a forma da gota é determinada através da tensão superficial do líquido; as moléculas de um líquido exposto sobre uma superfície não possui moléculas vizinhas em todas as direções, isto é, não há um equilíbrio de forças. Dessa forma, as moléculas que se encontram na parte inferior, acabam puxando as outras, dando origem a uma pressão interna. Como resultado, o líquido contrai a sua área de superfície para manter a menor energia livre de superfície (FERREIRA, Lúcia 2003).

Fonte: Revestimentos hidrofóbicos

Quando uma gota de líquido é colocada sobre um material sólido, forma uma interseção entre o sólido, o líquido e o vapor. Abaixo, está representado uma gota de líquido (L) sobre uma superfície sólida (S), com o vapor (V) como terceira fase. Dessa forma, o ângulo θ formado é definido como ângulo de contato (FERREIRA, Lúcia 2003).

Fonte: Revestimentos hidrofóbicos

Sendo uma superfície lisa e plana, é possível determinar qual é o grau de molhabilidade e, para isso, é preciso saber o valor do ângulo, o qual pode ser obtido através da lei de Young:

Após obter o valor do ângulo, tem-se quatro possibilidades de regime, sendo que para cada regime, há um ângulo específico, como representado na imagem abaixo.

Fonte: Revestimentos hidrofóbicos

Se a tensão superficial do sólido é superior à tensão superficial entre o sólido e o líquido na equação de Young, o cos q será positivo e o ângulo de contato vai ser inferior a 90°, isto é, o líquido molha parcialmente, obtendo uma superfície hidrofílica. Quando os valores são negativos, o ângulo de contato será superior a 90°, resultando em uma superfície hidrofóbica, sendo que o líquido não molha o sólido. Existem ainda as situações extremas que se referem a superfícies super-hidrofílicas, quando o ângulo de contato é inferior a 10° e às superfícies super-hidrofóbicas quando o ângulo de contato é superior a 150° (FERREIRA, Lúcia 2003).

REFERÊNCIAS

Revestimentos Hidrofóbicos

Superficies super-hidrofóbicas obtidas através de microestruturas litografadas