Nowe badanie ujawnia, że woda może poprawić przyczepność na mokrych powierzchniach.

WarsawWoda zazwyczaj jest postrzegana jako przeszkoda w łączeniu rzeczy, na przykład podczas jazdy po mokrej nawierzchni czy używania taśmy na wilgotnych powierzchniach. Jednak według najnowszych badań przeprowadzonych przez Uniwersytet w Akron oraz Uniwersytet w Pittsburghu, w niektórych przypadkach woda może faktycznie poprawić przyczepność.

Badania prowadzone przez doktora Ali Dhinojwalę wykazały, że woda umożliwia lepsze przyleganie materiałów podczas ich rozdzielania, a nie w momencie ich pierwszego kontaktu. To odkrycie może mieć istotny wpływ na wiele branż.

• Woda początkowo zaburza adhezję, uniemożliwiając kontakt molekularny
• Dzieje się tak, ponieważ woda zatrzymuje się w nierównościach powierzchni
• Mimo to później utrudnia rozdzielenie powierzchni

Naukowcy dawniej uważali, że woda zawsze osłabia adhezję, ponieważ pokrywa powierzchnie i działa jak bariera. Jednak odkryli, że woda uwięziona w małych przestrzeniach między powierzchniami rzeczywiście wzmacnia adhezję podczas ich rozdzielania. Dzieje się tak, ponieważ woda potrzebuje dodatkowej energii, aby dostosować się do chropowatej powierzchni początkowo, ale zwiększa siłę adhezji, gdy powierzchnie są odciągane od siebie.

Zespół dra Dhinojwaly korzystał z miękkich materiałów i specjalnie przygotowanych chropowatych powierzchni w swoich badaniach. Wykorzystywali zaawansowane metody, takie jak spektroskopia powierzchniowoczuła, aby zrozumieć współdziałanie wody, chropowatości powierzchni i adhezji. Doktorant Nityanshu Kumar przeprowadził eksperymenty pod wodą, które doprowadziły do istotnych nowych odkryć.

To nowe zrozumienie otwiera możliwość zastosowania w różnych dziedzinach, zwłaszcza w:

• Dziedziny biomedyczne: Lepsze opatrunki i czujniki do monitorowania zdrowia
• Zaawansowane kleje: Możliwości zastąpienia szwów
• Dobra konsumenckie: Zwiększona skuteczność w wilgotnych warunkach, na przykład w taśmach prysznicowych

Zobacz również:

Wczoraj · 22:23

Ukryta magia "latentnych porów": naukowcy odkrywają nowe możliwości chemicznego rozdzielania substancji

Nowe kleje mogą mieć znaczący wpływ. Wyobraź sobie bandaże, które dobrze przylegają do mokrej skóry lub taśmy, które działają skutecznie w wilgotnych warunkach. To może zrewolucjonizować sposób produkcji i użytkowania takich produktów w tych sytuacjach.

Odkrycia te odnoszą się również do zjawisk naturalnych. Na przykład gekony wykorzystują chropowatość swoich opuszki palców, aby wspinać się po mokrych powierzchniach. To badanie pokazuje, że możemy czerpać inspirację z przyrody, aby ulepszać technologie.

Eksperci z różnych dziedzin współpracowali przy tym badaniu. Chropowate powierzchnie zostały przygotowane chemicznie w Argonne National Laboratory. Uniwersytet w Pittsburghu dokonał badań na poziomie atomowym. Symulacje przeprowadzono na Uniwersytecie we Fryburgu.

Badanie to ukazuje, jak woda oddziałuje na powierzchnie, zmieniając naszą wiedzę na temat klejów. Wyniki te mogą pomóc w tworzeniu lepszych klejów, które działają skutecznie nawet w wilgotnych warunkach.

Badania te nie tylko podważają obecne poglądy, ale także stwarzają nowe możliwości. Zrozumienie, jak materiały zachowują się w wilgotnych warunkach, może prowadzić do ulepszeń w opiece zdrowotnej i produktach codziennego użytku.