• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Hur vatten rinner nära den superhydrofoba ytan
    När vatten rinner nära en superhydrofob yta uppvisar det unika egenskaper på grund av ytans starka vattenavvisande egenskaper. Så här händer:

    1. Kontaktvinkel: Kontaktvinkeln mellan vattendroppar och den superhydrofoba ytan är mycket hög, vanligtvis större än 150 grader. Denna höga kontaktvinkel indikerar att vattendroppar har minimal vätbarhet och tenderar att bilda pärlor som vilar på ytan istället för att spridas ut.

    2. Cassie-Baxter State: Superhydrofoba ytor uppvisar ofta Cassie-Baxter-tillståndet, där vattendropparna vilar ovanpå små luftfickor som är instängda mellan ytorna. Detta luftskikt förhindrar direktkontakt mellan vatten och den fasta ytan, vilket minskar vidhäftningen och främjar vattenavstötning.

    3. Minskad ytkontakt: På grund av de instängda luftfickorna reduceras den faktiska ytan i kontakt med vatten avsevärt. Detta skapar en "slip"-effekt, där vattendroppar lätt glider på ytan med minskat motstånd.

    4. Självrengörande egenskaper: Cassie-Baxter-tillståndet underlättar självrengörande egenskaper hos superhydrofoba ytor. Det är mer sannolikt att smutspartiklar och föroreningar fastnar i luftfickorna och kan lätt sköljas bort av vattendroppar som rullar från ytan.

    5. Anti-isning och avisning: Superhydrofoba ytor kan minska is vidhäftning och ackumulering. Vattendroppar bildar sfäriska pärlor som rullar av ytan, vilket förhindrar bildandet av ett kontinuerligt islager. Denna egenskap är värdefull i olika applikationer, såsom flygplansvingar, vindrutor och kraftledningar, för att förhindra isbildning.

    6. Draminskning: Den låga vidhäftningen och minskade ytkontakten av vattendroppar på superhydrofoba ytor kan leda till minskning av motståndet i vätskeflöden. Den här egenskapen kan användas i mikrofluidik, fartygsskrov och vattenledningar för att förbättra effektiviteten och minska energiförbrukningen.

    7. Mikrodroppmanipulation: Superhydrofoba ytor möjliggör exakt kontroll av mikrodroppar, vilket gör dem användbara i applikationer som droppbaserad mikrofluidik, lab-on-a-chip-enheter och bläckstråleutskrift.

    8. Biomimik: Många superhydrofoba ytor är inspirerade av naturliga strukturer som lotusblad och fjärilsvingar. Dessa ytor uppvisar hierarkisk mikro- och nanoskala grovhet som förbättrar vattenavstötning.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com