Η νέα μελέτη επιλύει το μυστήριο για το πόσο μαλακά σταγονίδια υγρού διαβρώνουν σκληρές επιφάνειες
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το κλειδί για την κατανόηση της διάβρωσης των επιπτώσεων του υγρού είναι ο σχηματισμός ενός λεπτού μεμβράνης υγρού μεταξύ του σταγονιδίου και της επιφάνειας. Αυτή η μεμβράνη επιτρέπει στο σταγονίδιο να εξαπλωθεί και να ασκήσει μεγαλύτερη δύναμη στην επιφάνεια, η οποία οδηγεί σε διάβρωση.
Τα ευρήματα των ερευνητών θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων τρόπων για την προστασία των επιφανειών από τη διάβρωση των επιπτώσεων του υγρού. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι δυνατή η χρήση επικαλύψεων που εμποδίζουν τον σχηματισμό της υγρής μεμβράνης ή τη χρήση σταγονιδίων με χαμηλότερη επιφάνεια.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Physics.
φόντο
Η διάβρωση των επιπτώσεων του υγρού είναι ένα σημαντικό πρόβλημα σε πολλές βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της αεροδιαστημικής, της ενέργειας και της κατασκευής. Η διαδικασία συμβαίνει όταν ένα υγρό σταγονίδιο επηρεάζει μια σκληρή επιφάνεια, όπως ένα βράχο ή μέταλλο, σε υψηλή ταχύτητα. Αυτό μπορεί να προκαλέσει διαβρώσεις της επιφάνειας, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα όπως:
* Μειωμένη αποτελεσματικότητα των κινητήρων και των στροβίλων
* Αυξημένη φθορά στα εξαρτήματα
* Αποτυχία δομών
Οι μηχανισμοί διάβρωσης του υγρού επιπτώσεων έχουν μελετηθεί εδώ και πολλά χρόνια, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά που δεν είναι κατανοητά. Ένα από τα βασικά μυστήρια είναι το πόσο μαλακά σταγονίδια υγρού μπορούν να διαβρώσουν σκληρές επιφάνειες.
Νέα μελέτη
Η νέα μελέτη, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Cambridge, έχει λύσει το μυστήριο του πόσο μαλακά σταγονίδια υγρού μπορούν να διαβρώσουν σκληρές επιφάνειες. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το κλειδί για την κατανόηση της διάβρωσης των επιπτώσεων του υγρού είναι ο σχηματισμός ενός λεπτού μεμβράνης υγρού μεταξύ του σταγονιδίου και της επιφάνειας.
Αυτή η μεμβράνη επιτρέπει στο σταγονίδιο να εξαπλωθεί και να ασκήσει μεγαλύτερη δύναμη στην επιφάνεια, η οποία οδηγεί σε διάβρωση. Οι ερευνητές ήταν σε θέση να το επιβεβαιώσουν με τη διεξαγωγή πειραμάτων με υγρά σταγονίδια διαφορετικών ιξώδους και επιφανειακές εντάσεις. Διαπίστωσαν ότι τα σταγονίδια με χαμηλότερο ιξώδες και υψηλότερη επιφανειακή τάση ήταν πιο πιθανό να διαβρώσουν την επιφάνεια.
Τα ευρήματα των ερευνητών θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων τρόπων για την προστασία των επιφανειών από τη διάβρωση των επιπτώσεων του υγρού. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι δυνατή η χρήση επικαλύψεων που εμποδίζουν τον σχηματισμό της υγρής μεμβράνης ή τη χρήση σταγονιδίων με χαμηλότερη επιφάνεια.
Σημασία
Η νέα μελέτη είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην κατανόηση της διάβρωσης των επιπτώσεων του υγρού. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη νέων τρόπων για την προστασία των επιφανειών από αυτή την καταστροφική διαδικασία, η οποία θα μπορούσε να έχει σημαντικό αντίκτυπο σε πολλές βιομηχανίες.
