Quando a ferrugem cai de uma árvore: as gotículas carregadas podem causar corrosão superficial
As descobertas poderão abrir caminho para novos revestimentos mais eficientes
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Seja num carro, numa cerca de jardim ou num navio: uma camada de tinta protege contra a ferrugem. Mas a água acaba por afetar qualquer revestimento — desde um aguaceiro até às ondas do mar. Até agora, os danos eram atribuídos principalmente ao desgaste mecânico da superfície ou às interações com componentes ácidos presentes nas gotículas. Investigadores do Instituto Max Planck de Investigação de Polímeros, liderados pelo diretor Hans-Jürgen Butt, identificaram agora, em colaboração com as Universidades de Darmstadt e de Bona, um fator até então desconhecido: a carga elétrica das gotículas de água. Demonstraram que esta carga danifica as superfícies ao longo do tempo — um efeito que poderá abrir caminho a novas abordagens para revestimentos mais duradouros.
Muitas pessoas estão familiarizadas com isto no dia a dia: a tinta de uma cerca de jardim precisa de ser repintada ao fim de alguns anos — «as intempéries deixaram as suas marcas». Mas mesmo estruturas de maior dimensão, desde a Torre de Eiffel até à Ponte Golden Gate, têm de ser repintadas num processo demorado para se manterem em bom estado.
Até agora, duas causas principais eram consideradas as forças motrizes por trás desses danos nos revestimentos: em primeiro lugar, o esforço mecânico — ou seja, um tipo de atrito entre as gotículas e a superfície que desgasta gradualmente o revestimento ou faz com que este descasque; e, em segundo lugar, fatores químicos, particularmente quando as gotículas contêm ácidos ou sais.
Investigadores liderados por Hans-Jürgen Butt, diretor do Instituto Max Planck de Investigação em Polímeros, identificaram agora outro fator, até então desconhecido, em colaboração com parceiros da Universidade de Bona, da Universidade de Tecnologia do Sul da China, do MIT e da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz: a carga elétrica das gotículas. «Há alguns anos, investigámos a física subjacente à forma como as gotículas de água ficam carregadas à medida que deslizam pelas superfícies. Trata-se de uma espécie de “eletricidade de atrito” nas gotículas e é fisicamente muito mais complexa do que se supunha anteriormente», afirma Rüdiger Berger, chefe de grupo no departamento de “Física nas Interfaces”. «Quando essas gotículas carregadas atingem um revestimento, descarregam-se localmente e podem perfurar a camada em pontos específicos, como um pequeno relâmpago — com consequências para a durabilidade do revestimento.»
Para demonstrar os danos causados por essas rupturas elétricas, os investigadores começaram por deixar cair gotículas especificamente sobre uma superfície revestida uniformemente com Teflon — um material comum em frigideiras. Com gotículas não carregadas, não se observaram alterações no revestimento ao microscópio, mesmo após 3 000 impactos.
Em seguida, fizeram com que as gotículas rolassem por várias superfícies do quotidiano antes do impacto — incluindo uma folha de planta de interior, PVC e poliestireno, como o que se encontra em janelas de plástico. À medida que deslizavam por estes materiais, as gotículas ficavam carregadas e, posteriormente, caíam sobre o revestimento de Teflon. Após 3 000 gotículas, foram visíveis ao microscópio alterações distintas na superfície e no metal subjacente.
«A carga que uma gota adquire à medida que desliza depende em grande medida da superfície específica — medimos diferenças de até um fator de dez», explica Zhongyuan Ni, o primeiro autor do estudo. «Apesar disso, conseguimos detetar alterações no revestimento em todas as experiências.»
Os investigadores esperam que as suas descobertas, publicadas na revista *Nature*, abram caminho para novos revestimentos mais eficientes, capazes de proteger o património cultural, os automóveis ou até mesmo a cerca do jardim de casa por mais tempo e de forma mais eficaz.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação 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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