L’effetto macchia di caffè è ben noto in fisica e nella vita quotidiana e si tratta di quel bordo di colore scuro che rimane quando un fluido contenente particelle evapora. Come si può evitare?
Sfido a trovare qualcuno che non abbia fatto esperienza dell’effetto macchia di caffè, imprecando per aver versato un po’ di liquido su un libro o un quaderno.
L’effetto macchia di caffè, noto in fisica e nella vita quotidiana, è quell’effetto per cui un liquido contenente particelle quando evapora lascia un segno più scuro all’esterno: ciò è causato dal fatto che moltissime di esse si spostano verso il bordo esterno, come hanno dimostrato ricercatori dell’Università di Twente in uno studio passato.
È un effetto che a prima vista potrebbe anche sembrare innocuo, ma per esempio è davvero indesiderato nella stampa a getto d’inchiostro e 3D.
Ora, ricercatori della stessa università hanno dimostrato che l’effetto può essere soppresso modificando la superficie e usando uno strato oleoso e hanno pubblicato i risultati pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences (PNAS).
Un lavoro precedente del gruppo di ricerca UT ha mostrato che se una gocciolina carica di particelle evapora, esse iniziano a spostarsi verso il bordo inizialmente in maniera regolare, ma poi a mano a mano più velocemente più la goccia perde altezza per evaporazione, finendo poi sul bordo in modo disordinato come una valanga.
Dopo la completa evaporazione del liquido, rimane un anello scuro, ma questo non avviene se la superficie è oleosa.
La goccia ha ovviamente comunque un bordo, ma è limitato da uno strato di olio che non evapora. Inoltre la sua presenza evita l’evaporazione rapida dell’acqua sul bordo della goccia. Ciò a sua volta impedisce alle particelle di spostarsi verso il bordo che continuano a muoversi più regolarmente all’interno della goccia. Una volta evaporata tutta l’acqua, le particelle coprono uniformemente la superficie invece di formare un anello. I ricercatori hanno anche visto che aggiungendo un tensioattivo alla gocciolina, la deposizione finale di particelle può essere manipolata passando da quella ad anello a una distribuzione omogenea.
