Por lo general, tu coche queda lavado después de un día de lluvia. Pero esa lluvia también erosiona la superficie. Hace tiempo se difundió una explicación: la lluvia corroe el metal porque tiene sales, ácidos y contaminantes. Pero un nuevo trabajo de investigación identificó a un culpable oculto en las gotas de lluvia.
Las gotas de agua pueden adquirir carga eléctrica al deslizarse por una superficie. Esa chispa diminuta basta para erosionar la pintura protectora y causar que el metal se oxide, según un estudio reciente publicado en Nature. Los resultados del trabajo apuntan a una razón pocas veces estudiada de por qué el agua daña las superficies y potencialmente podría cambiar lo que se usa hoy para preservar objetos de metal como coches, puentes y barcos.
Que caiga el chaparrón
Cuando una gota de agua se desliza por la superficie de la hoja de una planta, por los muros de una construcción, o por el cristal de una ventana, elimina la carga eléctrica de la superficie y deja una carga contraria. El proceso es similar al del efecto triboeléctrico que conocemos como al frotar objetos uno contra otro como un globo que frotamos sobre el cabello.
Aunque no se trata de un fenómeno nuevo, el rol que tiene en la corrosión causada por el agua casi no se ha estudiado. Un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros buscó determinar cómo afectan las gotas de agua con carga eléctrica a las superficies con las que están en contacto.
Colocaron gotas de agua de 35 microlitros (aproximadamente del tamaño de una gota de lluvia) sobre cuatro superficies comunes: una hoja de planta, un trozo de espuma de PVC (policloruro de vinilo) , cristal de poliestireno, y una cobertura impermeable común, PFOTS o perfluorooctadeciltriclorosilano. Luego hicieron que las gotas se deslizaran por cobre recubierto con Teflón (lámina químicamente resistente), en posición inclinada en un ángulo de 50 grados.
Las gotas adquirieron una carga eléctrica mínima de entre 0.2 y 2 nanocoulombs. Tras 3.000 gotas, o el equivalente a un día de lluvia, el recubrimiento de Teflón se empezó a rajar, dejando el metal expuesto. Cuando llevaron a cabo el experimento con gotas sin carga eléctrica, ni el cobre ni su recubrimiento de Teflón se vieron afectados.
Útil para nuevos desarrollos
Los resultados revelaron que incluso una carga eléctrica mínima puede afectar los recubrimientos impermeables, resistentes al calor, y eso sugiere que el estado eléctrico del agua puede causar corrosión, más allá de la acidez o composición química que tenga.
Los resultados del trabajo de investigación podrían ayudar como información para el diseño de recubrimientos protectores más resistentes a las gotas de agua con carga eléctrica. Los datos sugieren que tal vez una capa más gruesa podría ser la solución, aunque hace falta seguir investigando para diseñar un recubrimiento que específicamente proteja el metal contra esas diminutas chispas.
