Skip to main content

Dynamics and Control of Breath Figures

Article Category

Article available in the folowing languages:

Jak powstaje rosa

Naukowcy zbadali dynamikę kondensacji pary na powierzchniach. Wyniki projektu mogą znaleźć komercyjne zastosowanie w wielu dziedzinach.

Zmiana klimatu i środowisko

Rosa, powstająca na skutek kondensacji cząsteczek wody na powierzchni (substracie), tworząc krople, nie jest niczym nowym. Jednak w laboratoriach rosa nabrała nowego znaczenia dzięki tzw. "formacjom oddechowym" (ang. breath figures), tj. złożonym strukturom skondensowanej pary na zimnych substratach. Zjawisko to jest badane od pewnego czasu, wciąż jednak pozostaje wiele niewiadomych dotyczących interakcji między substratami a związkami kondensującymi (kondensatami) w pewnych środowiskach oraz dynamicznym powstawaniem "formacji oddechowych" i powiązanych struktur. Interesującymi parametrami dla badaczy są m.in. kąt zwilżania między kondensatem a substratem oraz hydrofobiczna (odpychająca wodę) lub hydrofiliczna (przyciągająca wodę) natura substratu w przypadku kondensacji wody, a w szczególności w odniesieniu do właściwości samoczyszczących. Aby zbadać dynamikę formowania się "formacji oddechowych", naukowcy wzięli udział w finansowanym przez UE projekcie "Dynamika i kontrola formacji oddechowych" (DAC OF BREF). W okresie objętym niniejszym artykułem, naukowcy koncentrowali się na dwóch przypadkach związanych z interesującymi ich parametrami: badaniem formacji oddechowych na powierzchniach superhydrofobicznych oraz badaniem zależności przestrzennych formacji oddechowych powstających na substratach niejednorodnych (zarówno hydrofilicznych, jak i hydrofobicznych). Badacze przeprowadzili analizy doświadczalne i obliczeniowe dynamiki formowania się formacji oddechowych na substratach o kącie zwilżania od 0 do ponad 150 stopni. Wyniki badań przedstawiono w czasopiśmie naukowym. Ponadto, wyniki badań nad dynamiką tworzenia się formacji oddechowych na substratach o małych powierzchniach hydrofilicznych otoczonych dużymi powierzchniami hydrofobicznymi zaprezentowano na międzynarodowych konferencjach naukowych. Łączące się krople wody czasami "podskakują" na stałym substracie (cyklohexanie) w temperaturze bliskiej jego punktu topnienia. Uczestnicy projektu DAC OF BREF badali kinetykę podskakujących kropli, aby ocenić jej zależność od dynamiki formowania się struktur. Trwające nadal badania powinny przynieść dalsze informacje na temat powstawania formacji oddechowych, dając nadzieję na stworzenie nowych zastosowań w wielu dziedzinach, takich jak budowanie cienkich warstw czy odzyskiwanie wody z atmosfery, a także powierzchnie samoczyszczące.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania