La electricidad ‘tunea’ las pompas de jabón

Investigadores franceses experimentan con el control de fluidos en nanosistemas

Película de jabón de unos 100 nanómetros de espesor con forma cilíndrica por la que circula el fluido contra la gravedad. Si aumenta el voltaje aumenta el grosor de la película y también el flujo.
Película de jabón de unos 100 nanómetros de espesor con forma cilíndrica por la que circula el fluido contra la gravedad. Si aumenta el voltaje aumenta el grosor de la película y también el flujo.O. BONHOMME/UNIVERSIDAD DE LYON/CNRS

Al aplicar un campo eléctrico a una película de jabón se facilita el paso de un fluido a través de la película, cuyo grosor aumenta. Este fenómeno, que se basa en la electroósmosis, puede servir para graduar microsistemas de fluidos, explican investigadores de la Universidad de Lyon (Francia), que han realizado los experimentos.

Ya se sabía que un campo eléctrico induce el paso de un fluido por un estrecho conducto al atraer los iones del líquido. Lo que se publica ahora en Physical Review Letters es que también puede hacer que un fluido atraviese una pompa de jabón en forma de cilindro, que es básicamente un canal estrecho con paredes deformables.

Los investigadores también hallaron que el grosor de la película aumenta con la fuerza del campo eléctrico, lo que serviría para controlar el flujo de pequeñísimos volúmenes de fluidos en futuros laboratorios formados por un solo chip.

Lo que se atisba en este campo de la micro y nanotecnología aplicadas a los fluidos es reemplazar un laboratorio entero, con sus probetas y demás, por un chip que manipule gotas de fluido.

La electroósmosis se basa en que los iones positivos o negativos de un fluido se agrupan en las paredes del conducto si están cargadas eléctricamente. Al ser atraídos por un campo eléctrico se llevan consigo el fluido, y el fenómeno es el más importante cuando se trabaja en la escala micro o nanométrica, en las que la razón entre la superficie y el volumen es más alta que en otras escalas.

Sin embargo, los experimentos anteriores no habían apenas estudiado que pasa cuando las paredes del conducto son flexibles, como sucede en las películas que forman las pompas de jabón. Estas películas están formadas por dos capas de moléculas surfactantes (como el jabón) con una capa de agua en medio.

Con los resultados de sus experimentos, Anne-Laure Biance y sus colegas, creen que se podrá desarrollar un dispositivo similar a los componentes electrónicos que no permiten el paso de los electrones hasta que se alcanza un determinado voltaje entre sus extremos, pero en este caso serían fluidos los que se moverían.

El experto estadounidense Derek Stein cree que las películas de jabón pueden ayudar a los investigadores a conocer mejor los movimientos en el interfaz fluido-pared. “Simplemente, con cambiar el jabón que se utiliza para formar la pompa, debería ser posible también tunear la densidad de cargas en la superficie, la tensión superficial u otros importantes parámetros físicos”, ha declarado a la revista Focus.

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