Los investigadores Natalia Ivanova y Denis Klyuev notaron que sucedió algo sorprendente: las gotas de alcohol butílico, después de separarse de la aguja de la jeringa, levitaron sobre la superficie de la capa de otro líquido sin colapsar sobre ella durante un largo período de tiempo.

En Applied Physics Letters, de AIP Publishing, informan haber logrado la levitación autosuficiente y a largo plazo de gotas de tamaño milimétrico de varios líquidos diferentes, sin ninguna fuerza externa.

¿Cómo fue ver las gotas levitar? « Fue increíble », dijo Ivanova. « El fenómeno de la no coalescencia de las gotas con un líquido subyacente es bien conocido. Pero en condiciones naturales, una gota levita sobre una piscina de líquido solo un instante, milisegundos, como máximo. Fuimos testigos de cómo una gota continuaba levitando durante decenas de minutos ».

Para hacer que las gotas leviten, utilizan la convección solutocapilar dentro de un charco de líquido de silicona. La convección solutocapilar se produce cuando se forma un gradiente de tensión superficial por la distribución no uniforme de las moléculas de vapor de la gota en la superficie de la piscina.

« A veces, fenómenos interesantes y milagrosos se encuentran justo frente a nosotros y no los notamos », dijo Ivanova. « Al centrarnos en una determinada tarea, comenzamos a pensar ‘como un túnel’ hasta cierto punto y dejamos de notar enfoques alternativos para la resolución de problemas ».

Por lo general, para mantener las gotas levitando durante mucho tiempo, desde segundos hasta un período prolongado, es necesario generar continuamente un exceso de presión dentro de un espacio ultrafino entre una gota y la superficie del líquido subyacente. Esto se puede lograr a través de diferentes métodos, como el uso de vibraciones para que una gota actúe como si estuviera saltando o creando flujos de aire dentro del espacio debajo de la gota.

« Esto último incluye hacer rodar la gota sobre la superficie del líquido o evaporar activamente una de ellas, por ejemplo, aprovechando el efecto Leidenfrost », dijo Klyuev. « También existen métodos de levitación magnética o acústica, pero todos tienen una cosa en común: hacemos trabajo externo en el sistema o inicialmente creamos condiciones de desequilibrio para que la levitación a largo plazo de la gota pueda proporcionarse solo durante su existencia ».

Explorar más a fondo los efectos de diversas condiciones externas en la levitación de gotas autosostenida revelará si se puede aprovechar y adaptar para aplicaciones de microbiología y bioquímica.

Ivanova y Klyuev creen que el efecto de la levitación de gotas autosostenida a largo plazo puede ser útil para desarrollar herramientas científicas para explorar la diversidad y la actividad de los microorganismos y mejorar la comprensión de la transferencia de calor y masa dentro de una película de vapor.

« Dado que el tema de la levitación de gotas es bastante popular, esperamos que otros investigadores consideren la levitación por convección solutocapilar, ya que el problema es bastante interesante desde el punto de vista del modelado del transporte a microescala », dijo Ivanova. « También continuaremos nuestro trabajo para establecer la influencia de factores externos en este sistema ».