Fysikere har fundet ud af, at glidningen af ​​en dråbe på en overflade afhænger af elektrostatik

Et team af fysikere fra Max Institute for Polymer Research og Darmstadt Technical University

har konstateret, at hverken kapillære eller viskoelastiske kræfter kanForklar forskellene i den hastighed, hvormed dråber bevæger sig over forskellige overflader.Som forskere bemærker, blev der især rejst spørgsmål ved, at dråberne drypperved forskellige hastigheder på tværs af flere substrater – også selvom disse substrater harIdentisk overfladebelægning.

For at forklare afvigelsen af banen for den faktiske bevægelse introducerede dråberne af beregnet fysik en yderligere kraft.Forfatterne af arbejdet organiserede en slags "race": de filmede et stort antal dråber, der bevægede sig på forskellige overflader.For hver bevægelse bestemte forskerne hastigheds- og accelerationsprofiler og beregnede kræfter, der allerede var kendt for at bestemme den ekstra kraft. 

Analysen viste, at værdien af ​​denne nye kraft var i overensstemmelse med den elektrostatiske interaktion, som forskerne først beskrev i modellen for flere år siden.

"Ved at sammenligne de eksperimentelle resultater med denne numeriske model kan vi forklare tidligere forvirrende dråbebaner," siger Stefan Weber, en af ​​undersøgelsens deltagere.

Som forskerne bemærker, hvis tidligere neutrale dråber glider over isolatoren, kan dePå den anden side afgiver dråben straks på en elektrisk ledende overfladedens ladning tilbage til underlaget. 

"Elektrostatisk kraft, som ingen tidligere har taget højde for, har derfor stor indflydelse på bevægelsen: den skal tages i betragtning for vand, vandige elektrolytter og ethylenglycol på alle testede hydrofobe overflader," tilføjerWeber. 

Ifølge fysikere vil resultaterne af undersøgelsen hjælpeforbedre dråbekontrol i mange applikationer, herunder udskrivning, mikrofluidik og endda strømproduktion med mini-dråbegeneratorer.

Læs mere:

MIT skaber en stationær varmemotor, der klarer sig bedre end turbiner

Efter ti års arbejde stillede forskerne spørgsmålstegn ved standardmodellen for fysik

Se hvordan solopgangen ser ud på Mars