Cuando el óxido cae de un árbol: las gotas cargadas pueden provocar corrosión superficial
Los resultados podrían allanar el camino para nuevos recubrimientos más eficientes
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Ya sea en un coche, en la valla de un jardín o en un barco: una capa de pintura protege contra el óxido. Pero el agua acaba pasando factura a cualquier revestimiento, desde un chaparrón hasta las olas del mar. Hasta ahora, el daño se atribuía principalmente al desgaste mecánico de la superficie o a las interacciones con componentes ácidos presentes en las gotas. Investigadores del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros, dirigidos por el director Hans-Jürgen Butt, han identificado ahora, en colaboración con las universidades de Darmstadt y Bonn, un factor hasta ahora desconocido: la carga eléctrica de las gotas de agua. Demuestran que esta carga daña las superficies con el paso del tiempo, un efecto que podría abrir nuevas vías para conseguir recubrimientos más duraderos.
Muchas personas están familiarizadas con este fenómeno en su vida cotidiana: la pintura de una valla de jardín hay que repintarla al cabo de unos años —«el tiempo ha hecho mella»—. Pero incluso las estructuras más grandes, desde la Torre Eiffel hasta el puente Golden Gate, deben repintarse —un proceso que requiere mucho tiempo— para su mantenimiento.
Hasta ahora, se consideraba que dos causas principales eran las responsables de dicho deterioro de los recubrimientos: en primer lugar, la tensión mecánica —es decir, una especie de fricción entre las gotas y la superficie que desgasta gradualmente el recubrimiento o hace que se descascarille—; y, en segundo lugar, los factores químicos, sobre todo cuando las gotas contienen ácidos o sales.
Un equipo de investigadores dirigido por Hans-Jürgen Butt, director del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros, ha identificado ahora, en colaboración con socios de la Universidad de Bonn, la Universidad Tecnológica del Sur de China, el MIT y la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia, otro factor hasta ahora desconocido: la carga eléctrica de las gotas. «Hace unos años, investigamos los fundamentos físicos que explican cómo las gotas de agua se cargan eléctricamente al deslizarse por las superficies. Se trata de una especie de “electricidad por fricción” en las gotas, y es físicamente mucho más compleja de lo que se suponía anteriormente», explica Rüdiger Berger, jefe de grupo del departamento de «Física en Interfaces». «Cuando estas gotas cargadas chocan contra un recubrimiento, se descargan localmente y pueden perforar la capa en puntos concretos, como un pequeño relámpago, lo que afecta a la durabilidad del recubrimiento».
Para demostrar el daño causado por estas descargas eléctricas, los investigadores dejaron caer primero gotas específicamente sobre una superficie recubierta uniformemente con teflón, un material que suele encontrarse en las sartenes. Con gotas sin carga, no se observaron cambios en el recubrimiento bajo el microscopio, ni siquiera tras 3.000 impactos.
A continuación, hicieron que las gotas rodaran por diversas superficies cotidianas antes del impacto, entre ellas la hoja de una planta de interior, PVC y poliestireno, como el que se encuentra en las ventanas de plástico. A medida que se deslizaban por estos materiales, las gotas se cargaban eléctricamente y, posteriormente, caían sobre el recubrimiento de teflón. Tras 3.000 gotas, se observaron cambios evidentes en la superficie y en el metal subyacente al microscopio.
«La carga que adquiere una gota al deslizarse depende en gran medida de la superficie específica; medimos diferencias de hasta un factor de diez», explica Zhongyuan Ni, primer autor del estudio. «A pesar de ello, pudimos detectar cambios en el recubrimiento en todos los experimentos».
Los investigadores esperan que sus hallazgos, publicados en la revista *Nature*, allanen el camino para nuevos recubrimientos más eficientes que puedan proteger el patrimonio cultural, los coches o incluso la valla del jardín de casa durante más tiempo y de forma más eficaz.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Zhongyuan Ni, Xiaomei Li, Aaron D. Ratschow, Lin Jian, Xiaoteng Zhou, Pravash Bista, Diego Cortes, Gunnar Glasser, Haojian Luo, Shuai Chen, Jiyao Yu, Yongkang Wang, Katrin Amann-Winkel, Kaloian Koynov, Rüdiger Berger & Hans-Jürgen Butt: Spontaneously charged water drops induce corrosion; Nature (2026)
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