Wetenschappers hebben een manier gevonden om een stroperige vloeistof 10 keer sneller te laten stromen dan water
Finse wetenschappers voerden een ongebruikelijk experiment uit, waarbij ze de wanden van een buis bedekten met een superhydrofobe film en ontdekten dat vloeistoffen door zo'n buis stromen, hoe sneller hoe hoger hun viscositeit. Vandaag wil ik je vertellen over dit ongebruikelijke experiment.
Viscositeit en vloeistof
We weten allemaal heel goed dat hoe stroperiger een vloeistof is, hoe langzamer deze over een oppervlak stroomt. Vergelijk voor de duidelijkheid gewoon water en kleverige honing.
Alleen in de vaten (capillairen) waarvan de binnenwanden bedekt zijn met een superhydrofobe film, verandert alles ondersteboven. En daar stromen vloeistoffen met een hoge viscositeit veel sneller.
Wetenschappers schreven een heel werk over dit ongewone effect, dat ze deelden op de pagina's van het tijdschrift Science Advances.
Hoe is dit mogelijk
Het principe van dit effect is als volgt:
Het is bekend dat superhydrofobe coatings niet worden bevochtigd door verschillende vloeistoffen vanwege de unieke microstructuur van het oppervlak. In de meeste gevallen zijn het inderdaad een reeks miniatuurkegels (langwerpig tot aan de punt) en er blijven holtes met lucht ertussen (kegels).
Daarom raakt de druppel op zo'n oppervlak het oppervlak niet en 'zweeft' er als het ware boven. Tegelijkertijd behoudt het zijn vorm en rolt het gemakkelijk onder zijn eigen gewicht van een dergelijk oppervlak.
En op vlakke oppervlakken gebeurt alles natuurlijk en zelfs elke dag - hoe stroperiger de vloeistof, hoe langzamer deze stroomt.
Als dezelfde druppel in een capillair wordt geplaatst met binnenwanden die met dezelfde samenstelling zijn behandeld, verandert de situatie. De druppel lijkt in een luchtkussen te hangen.
En in dit geval geldt het volgende patroon: hoe hoger de viscositeit, hoe dikker de luchtlaag wordt omgeven door een druppel van zo'n vloeistof. Door dit effect begint een dergelijke druppel met een hogere snelheid te bewegen dan een druppel met een lagere viscositeit in hetzelfde vat.
Dit effect komt het duidelijkst tot uiting bij het vergelijken van water en glycerine. Het bleek dat glycerol in haarvaten 10 keer sneller bewoog dan water. Dit ondanks het feit dat glycerine 1000 keer stroperiger is dan water.
Waar deze kennis van pas zal komen
De resultaten van deze experimenten kunnen op twee gebieden tegelijk nuttig zijn: geneeskunde en olieraffinage. Immers, zowel daar als daar, om de beweging van vloeistoffen in de vaten (leidingen) te versnellen, wordt de druk verhoogd.
En dit gaat niet voorbij zonder een spoor achter te laten en heeft een negatieve invloed op de wanden (vaten) van de leidingen. Misschien zal het door wetenschappers ontdekte effect negatieve factoren verminderen en met name de efficiëntie van industriële productie verhogen.
Als je het materiaal leuk vond, steek dan je duimen omhoog en abonneer je. Dank u voor uw aandacht!