Aladár, Álmos
-2 °C
9 °C

Leleplezték a hidrofób anyagok titkát

MTI
2006.06.20. 14:21

Holland fizikusok számítógépes szimuláció segítségével megmagyarázták, miért nem nedvesítik az edény falát egyes folyadékok, illetve hogy bizonyos anyagok miért taszítják a vizet.

Stephan M. Dammer és Detlef Lohse holland alkalmazott fizikus szerint a víztaszító (hidrofób) anyagból készült edénybe tett, nem nedvesítő folyadékokban az edény fala mentén két nagyságrenddel nagyobb mennyiségben fordulnak elő az oldott gázok, mint a folyadék belsejében. A fal melletti gázpárnán a folyadék jobban csúszik, és (az eddig elfogadott elképzeléssel ellentétben) a folyadék külső rétege is elmozdulhat a falhoz képest. A folyadék-gáz érintkezési felületen is megnő a folyadékban a gáztartalom, ami csökkenti a felületi feszültséget. A kutatók eredményeikről az amerikai fizikustársaság Psysical Review Letters című tudományos folyóiratában számoltak be.

A hidrofób felületre ejtett vízcsepp nemcsak gömbalakot vesz fel, hanem egyatomnyi vastagságú gázréteggel el is szigeteli magát a felülettől. Régóta ismert, hogy a szilárd és a folyékony anyagok tulajdonságai nem ugyanolyanok az anyag felületén illetve a belsejében, mert a szabad felületen az atomok gyengébben kapcsolódnak szomszédaikhoz, nehezebben őrzik meg kristályszerkezetüket. Folyadékban az edény falának közelében pont ellentétes a helyzet: a szilárd falfelület "rendezi", mintegy kikristályosítja a vele érintkező vékony folyadékréteget, amely rátapad az edény falára.

A gáztartalomból a folyadék és az edény fala között képződő légpárna látszólag apróság, de messze ható következményei lehetnek: a gázréteg miatt a folyadék el tud mozdulni az edény falához képest. Ez azt is jelenti, hogy a folyadék sebessége kisebb ugyan a fal mellett, de nem nulla, ahogy ezt eddig hallgatólagosan feltételezték, s ezért új fejezetet kell majd nyitni a hidrodinamikában, és sok mindent újra kell számolni.