Natuurkundigen van het Indian Institute of Science (IISc) hebben ontdekt waarom drogende druppels van vloeibare kristallen 'koffieringvlekken' achterlaten - een bekend fenomeen dat je ziet wanneer een druppel koffie opdroogt op een oppervlak.

De ringachtige vlekken worden gevormd door de ophoping van koffiedeeltjes aan de rand van de druppel terwijl het water verdampt. Dit komt doordat de watermoleculen aan de rand van de druppel sneller verdampen dan die in het midden, waardoor er een vloeistofstroom naar de rand ontstaat. De koffiedeeltjes worden vervolgens met deze stroom meegevoerd en hopen zich op aan de rand van de druppel.

In het geval van vloeibare kristallen, materialen die zowel vloeibare als kristallijne eigenschappen vertonen, is het koffieringeffect zelfs nog uitgesprokener. Dit komt omdat vloeibare kristallen de neiging hebben om zich in een bepaalde richting uit te lijnen, wat nog duidelijker stromingspatronen kan creëren.

De IISc-natuurkundigen, onder leiding van professor Saptarshi Basu, bestudeerden het koffieringeffect in vloeibare kristallen met behulp van een verscheidenheid aan technieken, waaronder optische microscopie en interferometrie. Ze ontdekten dat de grootte en vorm van de koffieringen afhankelijk waren van de concentratie vloeibare kristallen in de druppel, evenals van de temperatuur en vochtigheid van de omgeving.

De onderzoekers ontdekten ook dat de koffieringen gebruikt konden worden om patronen op oppervlakken te creëren. Door de verdampingsomstandigheden zorgvuldig te controleren, konden ze koffieringen met verschillende maten en vormen creëren. Dit zou potentiële toepassingen kunnen hebben op het gebied van de optica en de materiaalkunde.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters, biedt nieuwe inzichten in de fysica van drogende druppeltjes en zou potentiële toepassingen kunnen hebben op het gebied van de optica en materiaalkunde.