О проекте Напишите нам

Микрорельеф понижает время контакта капли с поверхностью

« к списку статей

25.11.2013 Химический портал himsite.ru

Исследователи из США разработали относительно простой способ модификации водоотталкивающих поверхностей, основанный на том, что падающие на такую поверхность капли воды контактируют с ней гораздо меньшее время.

Предполагается, что результаты работы могут найти применение в тех областях, для которых критически важна минимизация времени контакта капли и поверхности – например, для тех случаев, когда замерзающий дождь падает на двигатель самолета.

Когда капля воды падает на супергидрофобную поверхность, например, лист лотоса, она уплощается, приобретая форму блина, после чего края этого «блина» начинают скручиваться, захватываться центром, в результате чего сферическая форма капли восстанавливается. Привычный подход к понижению времени контакта капли и поверхности основан на том, чтобы снизить взаимодействие между ними. Теоретически минимальное время контакта поверхность/капля должно реализовываться при нулевом сродстве поверхности к капле, то есть, в случае воды – супергидрофобности.

Однако, в результате новых исследований ученые из группы Крипы Варанаси (Kripa Varanasi) из Массачусетского Технологического Института смогли найти способ понизить время контакта поверхность/капля, доведя его до времени, меньше времени, считавшегося ранее теоретическим пределом.

Находка исследователей заключалась в нанесении на поверхность супергидрофобного фторсилана рельефа, состоящего из небольших граней, высота которых слегка меньше толщины водной пленки, образующейся при уплощении капли. При ударе капли о зарельефленную поверхность толщина уплощающейся капли становится неоднородной – меньше над «горами» микрорельефа и больше – в его «ложбинах.

Такая неоднородность толщины капли приводит к распаду капли на две или большее количество меньших по размеру капель, которые покрывают собой гораздо меньшую площадь, в результате чего эти «суб-капли» быстрее отскакивают от поверхности, существенно уменьшая время контакта капля-поверхность. Как отмечает Варанаси, относительная простая геометрия поверхности позволяет уменьшить время контакта на 40%, а в настоящее время исследователи пытаются сократить время контакта на 80 или даже 90%.

Исследователи обнаружили похожие микроскопические рельефные структуры на поверхностях, созданных природой – крыльях бабочек или листьях растений, однако Варанаси заявляет, что на настоящем этапе исследования вряд ли уместно говорить, что и в природе такие структуры служат для уменьшения времени контакта биологической поверхности с каплями воды.

Как отмечает Нейл Ширтклиффе (Neil Shirtcliffe), специалист по супергидрофобным поверхностям, новая работа является одной из тех, главная идея которой лежит, что называется, «на поверхности», но, несмотря на эту простоту, предсказать, во что выльется эта идея на практике, теоретически практически невозможно предсказать. Он добавляет, что работу нельзя рассматривать как новый рецепт для создания супергидрофобных поверхностей, это рецепт применения уже готовых супергидрофобных поверхностей для управления каплями воды, более того, подход можно распространить и на другие поверхности – на олеофобные и омнифобные.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

31.07.2025 Сейлс Солюшен

Современные методы сварки: ключевые тренды 2025 года

В условиях стремительной цифровизации производства и ужесточения экологических норм сварочные технологии переживают настоящую революцию. Для промышленных предприятий выбор современных методов сварки п...

Читать далее »

30.07.2025 Химический портал himsite.ru

Полимерные материалы в современной промышленности: винипласт и стеклотекстолит

В современном промышленном производстве полимерные материалы занимают особое место, сочетая в себе уникальные физико-химические свойства, долговечность и экономическую эффективность. Среди всего много...

Читать далее »

30.07.2025 Химический портал himsite.ru

Обслуживание и калибровка лабораторных гомогенизаторов: как продлить срок службы оборудования

Лабораторные гомогенизаторы — незаменимое оборудование в исследовательских лабораториях, на молокозаводах, в фармацевтическом и пищевом производстве. Они обеспечивают диспергирование, эмульгирование и...

Читать далее »

17.07.2025 Сейлс Солюшен

Лениногорский машиностроительный завод КС «Механика» — победитель конкурса «Лучшие товары и услуги Республики Татарстан»

Федеральное бюджетное учреждение «ЦСМ Татарстан» объявило результаты ежегодного конкурса «Лучшие товары и услуги Республики Татарстан». ЛМЗ «КС Механика», входящее в группу компаний «СейлсСолюшен», ст...

Читать далее »

27.06.2025 Химический портал himsite.ru

Как проверить качество галита перед закупкой

Промышленная закупка технической соли требует внимательного подхода к качеству продукции. Независимо от того, используется ли сырье в дорожной отрасли, химической промышленности или коммунальных служб...

Читать далее »

Copyright © 2009-2025 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь