Des chercheurs des départements de génie mécanique et de génie aérospatial de la Texas A&M University étudient les interactions complexes entre les gouttes d'eau et les surfaces des matériaux et mènent des recherches fondamentales pour comprendre pourquoi certaines gouttelettes adhèrent aux surfaces et pourquoi d'autres non.

La recherche a des applications dans de nombreuses industries, et l'équipe espère qu'en utilisant la compréhension fondamentale qu'ils ont acquise, leurs conclusions ont le potentiel d'être appliquées à une variété de scénarios pour améliorer l'efficacité, sécurité et efficacité des machines et équipements industriels.

"Le principe sous-jacent que nous cherchons à étudier avec cela est très banal et pourtant très complexe, " a déclaré le Dr Sungyon Lee, professeur adjoint en génie mécanique. "Un jour pluvieux, vous pouvez simplement regarder par la fenêtre et voir les gouttelettes d'eau et vous émerveiller, « Pourquoi certaines des gouttelettes coulent-elles le long de la fenêtre et d'autres pas ? » Nous étudions les moyens de répondre à ce concept fondamental en raison des applications qu'il peut avoir ailleurs."

Lee explique que ce phénomène courant a des applications dans des industries comme le transport, pétrole et gaz, travaux d'ingénierie, impression jet d'encre couleur et bien d'autres. Par exemple, un défi majeur auquel sont confrontés les ingénieurs aéronautiques est qu'en raison de l'altitude et de la vitesse à laquelle les aéronefs évoluent, les gouttelettes d'eau qui restent sur les ailes pendant le vol peuvent geler sur l'aile et mettre en danger l'engin. Les recherches de Lee peuvent fournir une meilleure compréhension fondamentale des raisons pour lesquelles les gouttelettes peuvent encore adhérer à une aile d'avion dans ces conditions et permettre aux concepteurs et aux ingénieurs de créer les ailes de telle sorte que les gouttelettes ne collent plus, rendre l'avion plus sûr.

"Ce n'est pas une question facile à répondre, " Lee a dit " Mais si nous prenons ce scénario avec un tas de gouttelettes sur une surface d'aile et maintenant vous avez le vent poussant ces gouttelettes, cela devient d'autant plus compliqué que les forces et les facteurs qui provoquent ces phénomènes sont augmentés. Il s'avère que prédire ce seuil entre ce qui fait coller une gouttelette et ce qui la fait ruisseler sur une surface n'est pas du tout anodin, il y a donc beaucoup de questions fondamentales que nous pouvons poser même dans un scénario simple."

Lee a co-écrit un article, "Gouttelette se détachant dans un sillage, " qui a été publié comme une communication rapide dans le journal Liquides d'examen physique .

La recherche fait partie d'un projet financé par la National Science Foundation et est co-étudié par le Dr Edward White, chef de département associé et professeur associé au département de génie aérospatial. White et ses étudiants avaient exploré à quel moment les gouttelettes roulent lorsqu'elles sont exposées à différentes vitesses de vent, intéressé par les applications aéronautiques. Lee a pu apporter sa connaissance des phénomènes interfaciaux en mécanique des fluides, ou comment deux phases comme l'eau et une surface se rencontrent et interagissent, pour aider White dans ses recherches et ils sont devenus co-chercheurs du projet. Lee est le chercheur principal et est ravi de voir comment la recherche de l'équipe peut être appliquée plus largement.

"J'aime le fondamental, de beaux problèmes comme celui-ci et ce n'est que la pointe de l'iceberg, " Lee a déclaré. " La recherche fondamentale est une autre façon de changer le monde en comprenant mieux le monde et en obtenant quelque chose de beaucoup plus profond qui peut être appliqué à une variété de domaines dans un sens beaucoup plus large. "