Forskare vid institutionerna för maskinteknik och rymdteknik vid Texas A&M University tar komplexa interaktioner mellan vattendroppar och materialytor och bedriver grundläggande forskning för att förstå varför vissa droppar fastnar på ytor och varför andra inte gör det.

Forskningen har tillämpningar inom många branscher, och teamet hoppas att genom att använda den grundläggande förståelse de har fått, deras resultat har potential att tillämpas på en mängd olika scenarier för att förbättra effektiviteten, säkerhet och effektivitet för industrimaskiner och utrustning.

"Den underliggande principen vi försöker studera med detta är mycket vanligt men ändå mycket komplext, "sa Dr Sungyon Lee, en biträdande professor i maskinteknik. "På en regnig dag, du kan bara titta ut genom fönstret och se vattendropparna och undra, 'Varför rinner några av dropparna ner genom fönstret och andra inte?' Vi studerar sätt att besvara detta grundläggande koncept på grund av de applikationer det kan ha någon annanstans. "

Lee förklarar att detta vanliga fenomen har tillämpningar inom industrier som transport, olja och gas, Ingenjörskonstruktion, färgbläckstråleutskrift och många andra. Till exempel, en viktig utmaning som flygtekniker står inför är att på grund av höjden och hastigheten vid vilken flygplan fungerar, vattendroppar som finns kvar på vingarna under flygning kan frysa över på vingen och äventyra båten. Lees forskning kan ge en bättre grundläggande förståelse för varför droppar fortfarande kan fästa vid en flygplansvinge under dessa förhållanden och tillåta designers och ingenjörer att skapa vingarna på ett sådant sätt att dropparna inte längre fastnar, att göra planet säkrare.

"Det är ingen lätt fråga att svara på, "Lee sa" Men om vi tar det här scenariot med ett gäng droppar på en vingyta och nu har du vind som trycker på dessa droppar, det blir ännu mer komplicerat när krafterna och faktorerna som orsakar dessa fenomen ökar. Det visar sig att det inte är trivialt att förutsäga den tröskeln mellan vad som får en droppe att fastna och vad som får den att rinna av en yta, så det finns många grundläggande frågor vi kan ställa även i ett enkelt scenario."

Lee var medförfattare till en artikel, "Dropp som försvinner i en vakenhet, "som publicerades som en snabb kommunikation i tidningen Fysiska granskningsvätskor .

Forskningen är en del av ett projekt som finansieras av National Science Foundation och undersöks av doktor Edward White, biträdande avdelningschef och docent på avdelningen för flygteknik. White och hans elever hade undersökt vid vilken tidpunkt droppar rullar av vid exponering för olika vindhastigheter, intresserad av flygplansapplikationer. Lee kunde ta med sig sin kunskap om gränssnittsfenomen inom vätskemekanik, eller hur två faser som vatten och en yta möts och interagerar, för att hjälpa White i hans forskning och de blev medforskare i projektet. Lee är den främsta utredaren och är upphetsad över att se hur teamets forskning kan tillämpas bredare.

"Jag gillar grundläggande, vackra problem som detta och det är bara toppen av isberget, " sade Lee. "Grundforskning är ett annat sätt att förändra världen genom att förstå världen bättre och få något mycket djupare som kan tillämpas på en mängd olika områden i en mycket bredare mening."