Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in China heeft een manier gevonden om vloeistofdruppels in een spiraal te dwingen wanneer ze terugkaatsen nadat ze op een gemanipuleerd oppervlak zijn geland. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , de groep beschrijft hoe hun methode werkt en mogelijke toepassingen.

De meeste mensen weten heel goed wat er gebeurt als een druppel water of een andere vloeistof op een plat oppervlak valt - het kaatst op willekeurige manieren terug, nogal eens een rommeltje maken. In deze nieuwe poging de onderzoekers veranderden het effen platte oppervlak in een die ze als heterogeen beschrijven, die de druppel dwong om naar boven te draaien terwijl deze op zeer specifieke manieren terugkaatste.

Om de manier te veranderen waarop een druppel terugkaatst, de onderzoekers merkten eerst op dat een ineffectieve benadering zou zijn om het oppervlak nat te maken - dat zou alleen maar resulteren in 'ploppen'. In plaats daarvan, ze begonnen met het coaten van een aluminium plaat met een chemische anti-aanbaklaag die erg lijkt op die in kooksprays. Ze volgden dat op door een masker op sommige delen van het oppervlak te plaatsen, terwijl andere onbedekt bleven - degenen die onbedekt waren, baadden in ultraviolet licht, waardoor ze "bevochtigbaar" waren - water dat erop viel, zou zich meer dan normaal verspreiden voordat het terugkaatste. Opmerkelijk, de maskers zijn gemaakt in wervelpatronen die doen denken aan vuurraderen.

Wanneer een druppel water op het behandelde oppervlak landde, de delen ervan die de bevochtigbare spiralen raakten, hadden de neiging een beetje te kleven voordat ze terugkaatsten. Degenen die de delen troffen die waren gemaskeerd, anderzijds, bijna onmiddellijk teruggekaatst, omdat ze hydrofoob waren gemaakt. Dit leidde tot "niet-assymmetrische spinkrachten" die tegelijkertijd op verschillende delen van de druppel werden uitgeoefend. Het resultaat was het draaien van de vloeistof, waardoor de druppel werd gedwongen om te draaien terwijl deze omhoog kaatste.

De onderzoekers creëerden meerdere wervelpatronen en ontdekten dat een van hen de druppel dwong om ongeveer 7 te draaien, 300 omwentelingen per minuut. Ze suggereren dat hun techniek kan worden gebruikt bij het verzamelen van hydro-energie, zelfreinigende apparaten of misschien als een manier om vliegtuigvleugels of autoruiten ijsvrij te maken.

© 2019 Wetenschap X Netwerk