Resumo |
A compreensão da formação e propagação de interfaces é uma área de grande interesse físico, pois se trata do estudo de um sistema fora do equilíbrio. Para estudar interfaces usamos os conceitos envolvidos com a rugosidade de superfícies. Podemos caracterizar as interfaces pela rugosidade (W) e pelos expoentes de Hurst (H) e crescimento (β). A difusão de um fluido através de um meio poroso e irregular oferece parâmetros realistas para o estudo desses expoentes. Realizamos experimentos com o objetivo de investigar a universalidade do expoente de Hurst. Para tanto estudamos a embebição espontânea de tinta em amostras de papel jornal, avaliando a dependência da rugosidade da interface, com a temperatura e a orientação do papel (horizontal e vertical). Para realizar o experimento construímos uma estufa aquecida por lâmpadas incandescentes, controladas por um dimmer, sendo que a umidade é mantida constante através de uma solução salina saturada de NaCl em água. As amostras ficam embebidas em tinta por cerca de 125 horas, tempo suficiente para a posição da interface atingir um valor constante. Consideramos um corte no comprimento da folha A4 de papel como uma amostra vertical e um corte na largura como uma amostra horizontal. Devido ao processo de fabricação do papel, este apresenta uma orientação preferencial das fibras ao longo do comprimento da folha. Portanto, em cada um dos dois tipos de amostras as fibras estão orientadas de maneira diferente. As amostras de papel jornal (ρ = (36,8 ± 0,2)g/m² e dimensões 21,6 cm x 6 cm) são mantidas na vertical e, enquanto a parte superior é fixada em um suporte, a parte inferior permanece mergulhada em um reservatório com tinta de carimbo preta (Pilot TC 42). O reservatório de tinta é grande o suficiente para que as amostras permaneçam embebidas durante todo o experimento. A tinta é absorvida pelo papel por forças de capilaridade gerando uma interface rugosa que se move para cima. Em intervalos de tempo determinados as amostras foram fotografadas com uma câmera digital Canon A620 com resolução de 7,1 megapixels. Os resultados para a rugosidade e para o expoente de Hurst serão apresentados. |