Een team van natuurkundigen van de Universiteit van Edinburgh, dat samenwerkt met een infectie- en immuniteitsspecialist van het Roslin Institute van de universiteit, heeft via experimenten een theorie gevalideerd die verklaart waarom verf met dezelfde snelheid droogt, ongeacht de vochtigheidsgraad. Het onderzoek is gepubliceerd in Physical Review Letters .

Gezond verstand suggereert dat verf op een droge dag sneller moet drogen op een buitenschutting dan wanneer het vochtig is, omdat verdamping sneller plaatsvindt wanneer de lucht rond een vloeistofbron droger is. Maar anekdotisch bewijs suggereert dat dit niet het geval is voor verf en andere vloeistoffen. Zes jaar geleden ontwikkelden chemicus Jean-Baptiste Salmon en collega's een theorie om uit te leggen waarom dit het geval is. Ze suggereerden dat dit komt doordat grote moleculen in de vloeistof tijdens de verdamping naar het oppervlak worden getrokken, waardoor een 'polarisatielaag' ontstaat die de verdamping en, bij uitbreiding, het drogen tegengaat. Bij deze nieuwe poging voerde het onderzoeksteam een ​​experiment uit om deze theorie te testen.

De onderzoekers boorden vijf gaten in een gedrongen, ronde cilinder en plaatsten glazen capillaire buisjes in een horizontale positie, waarna ze allemaal op hun plaats werden verzegeld. Vervolgens voegden ze een hoeveelheid polyvinylalcohol toe aan de cilinder, die ze op een weegschaal plaatsten. Ze goten een dun laagje olie over de vloeistof om verdamping van het oppervlak te voorkomen.

De laatste hand was het plaatsen van een RH-gecontroleerde luchtstroomkast over de bovenkant van de cilinder om de luchtvochtigheid te kunnen regelen. Het team voerde vervolgens meerdere tests van 17 uur uit om de verdampingssnelheid te bepalen (waarbij de schaal werd gebruikt om te meten hoeveel vloeistof er verdampte) uit de buizen bij verschillende vochtigheidsniveaus, variërend van 25% tot 90%.

De onderzoekers ontdekten dat, zoals verwacht, de verdampingssnelheid ongeveer drie uur constant bleef. Maar toen kelderden de rentetarieven, zoals de theorie van Salmon voorspelde, ongeacht de luchtvochtigheid. De verdampingssnelheid nam niet af naarmate de vochtigheid gedurende de eerste drie uur toenam. De theorie leek echter alleen te gelden voor een luchtvochtigheid tot 80%. Bij hogere snelheden vertraagde de verdamping, wat volgens het team waarschijnlijk te wijten was aan een andere kracht.

De onderzoekers suggereren dat hun werk medische toepassingen zou kunnen hebben, aangezien recente onderzoeksinspanningen hebben aangetoond dat ademhalingsdruppeltjes de neiging hebben om huiden te vormen die vergelijkbaar zijn met die in het experimentele apparaat.

Meer informatie: Max Huisman et al, Verdamping van geconcentreerde polymeeroplossingen is ongevoelig voor relatieve vochtigheid, Fysieke recensiebrieven (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.248102

Journaalinformatie: Fysieke beoordelingsbrieven

© 2023 Science X Netwerk