Modelamiento de la superficie de la hoja Pistia stratiotes para el desarrollo de recubrimientos hidrofóbicos bioinspirados
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Date
2022-03-30
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El presente estudio se enfocó en el análisis de las ecuaciones matemáticas que describen el comportamiento de superficies hidrofóbicas, además de realizar caracterización superficial mediante SEM de la hoja de la planta Pistia stratiotes; con el fin de conocer su topografía.
De las ecuaciones matemáticas descritas por Wenzel y Cassie-Baxter se encontraron que éstas presentan limitaciones, las cuales se tuvieron en cuenta para realizar las modificaciones o adaptaciones de dichos modelos para definir matemáticamente la superficie de la Pistia, la cual presentó una configuración superficial de conos de diferentes tamaños. Adicional a esto se encontró que la hoja presenta un patrón de forma octogonal, donde un cono de tamaño mayor a 80 µm de diámetro, se encontraba rodeado de 8 conos de diferentes tamaños, generalmente menores a 80 µm.
Realizando medidas en las imágenes SEM mediante el programa Gatan Microscopy Suite (GSM) se obtuvieron los diámetros de los octágonos observados en la superficie de la hoja y además se caracterizaron los conos con el fin de conocer sus diámetros y coordenadas espaciales X Y. Finalmente se diseñó una superficie bioinspirada con los programas Geogebra y Solidworks. Se obtuvieron ángulos de contacto en el régimen de hidrofobicidad y superhidrofobicidad para las ecuaciones adaptadas de Wenzel y Cassie-Baxter respectivamente. Con esto se tiene un fundamente teórico para el posterior desarrollo de recubrimientos en pro de mitigar la corrosión de diferentes componentes en la industria.
Description
Keywords
Bioinspiración, hidrofobicidad, modelo matemático, recubrimiento, corrosión