Ученые из университета Дьюка создали материал, который заставляет капли воды отскакивать от собственной поверхности. Статья исследователей отдана в
Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте университета.
В рамках работы ученые попытались воспроизвести дизайн листьев лотоса, которые, как известно, отлично отталкивают воду. Для этого исследователи взяли гофрированную кремниевую подложку и разместили на ней углеродные нанотрубки с водоотталкивающим покрытием.
Полученный материал поместили в специальную камеру, где вода свободно конденсировалась на его поверхности. При этом на образцах образовалось некоторое количество капель, среди которых мелкие почти полностью отсутствовали.
Чтобы выяснить, куда делись мелкие капли, ученые использовали видеокамеру с высокой скоростью съемки. С ее помощью снимался процесс конденсации воды. В результате исследователи установили, что мелкие капли во время движения сами отскакивают от поверхности нового материала.
Дело в том, что, когда две капли сливаются в одну, потенциальная энергия поверхности полученного объекта меньше суммы энергий двух исходных. Обычно излишек рассеивается, однако из-за особого строения гидрофобной поверхности в данном случае излишек приводил к увеличению вертикальной составляющей скорости движения капли. Видео этого процесса можно посмотреть здесь.
Ученые отмечают, что раньше подобный эффект не удавалось заметить из-за того, что процесс подскока занимает доли секунды и действует только для капель диаметром не более миллиметра.
