פיזיקאים מצאו שהחלקה של טיפה על משטח תלויה באלקטרוסטטיקה

קבוצה של פיזיקאים מהמכון לחקר פולימרים של חברת מקס ומהאוניברסיטה הטכנית דרמשטט

האוניברסיטה מצאה כי לא נימי ולאכוחות ויסקו אלסטיים אינם יכולים להסביר את ההבדלים במהירות שבה נעות טיפות על משטחים שונים. כפי שמציינים המדענים, שאלות התעוררו, במיוחד, מהעובדה שטיפות זורמות במהירויות שונות על פני מספר מצעים - גם אם למצעים אלה יש ציפוי משטח זהה.

כדי להסביר את הסטייה של המסלול של הממשיתנועת הטיפה מפיזיקה מחושבת הכניסה כוח נוסף. מחברי העבודה ארגנו סוג של "מירוץ". הם צילמו מספר רב של טיפות הנעות על משטחים שונים. עבור כל תנועה, החוקרים קבעו פרופילי מהירות ותאוצה וחישבו כוחות שכבר היו ידועים כקובעים את הכוח הנוסף. 

הניתוח הראה שהערך של הכוח החדש הזה תואם את האינטראקציה האלקטרוסטטית שהחוקרים תיארו לראשונה במודל לפני מספר שנים.

"על ידי השוואת תוצאות הניסוי עם המודל המספרי הזה, נוכל להסביר מסלולי טיפות מבלבלים בעבר", אומר סטפן ובר, אחד ממשתתפי המחקר.

כפי שמציינים מדענים, אם בעבר טיפות ניטרליותמחליקים על פני המבודד, הם עלולים להיטען חשמלית. מצד שני, על משטח מוליך חשמלי, טיפה מעבירה מיד את המטען שלה בחזרה למצע. 

"לכן, לתנועה יש השפעה רבהכוח אלקטרוסטטי שלא נלקח בחשבון קודם לכן: יש לקחת אותו בחשבון עבור מים, אלקטרוליטים מימיים ואתילן גליקול על כל המשטחים ההידרופוביים שנבדקו", מוסיף וובר. 

לפי פיסיקאים, תוצאות המחקר יעזרושפר את בקרת הטיפות ביישומים רבים, כולל הדפסה, מיקרופלואידיקה, ואפילו ייצור חשמל עם מחוללי מיני טיפות.

קרא עוד:

MIT יוצר מנוע חום נייח שעולה על הטורבינות

לאחר עשר שנים של עבודה, מדענים הטילו ספק במודל הסטנדרטי של הפיזיקה

ראה איך נראית הזריחה על מאדים