Waterafstotend oppervlak leidt tot afwijkende plons

Een glazen bolletje, dat chemisch is gecoat met een waterafstotend silaan, produceert bij het neerkomen in het water een totaal andere plons dan een niet gecoat, perfect bevochtigd bolletje. Dat schrijven onderzoekers van de Université Lyon 1 (Frankrijk) in een publicatie, die online is gezet door Nature Physics.

Tot nu toe werd bij hydrodynamische berekeningen meestal aangenomen dat effecten van nano-oppervlaktestructuren verwaarloosbaar waren.

Met een zeer snelle videocamera, die ongeveer 1.000 beelden per seconde registreert, hebben de groep van Lydéric Bocquet nu gefilmd wat er écht gebeurt wanneer je een glazen bolletje met een diameter van 7 tot 25 mm vanaf een hoogte van 1,25 m in een vloeistof laat vallen. Bovendien hebben ze met een gevoelige microfoon het geluid geregistreerd.

Het komt er op neer dat een waterafstotend bolletje veel meer water verplaatst. Het vormt een diepe ‘kuil’ in het wateroppervlak, en veroorzaakt zo een grote plons.

Wannneer een ongecoat, hydrofiel bolletje door het wateroppervlak dringt, trekt het water er meteen helemaal omheen. Het oppervlak sluit zich vrijwel onmiddelijk, en je hoort alleen een zachte ‘plop’. Hetzelfde gebeurt overigens wanneer je een bolletje gebruikt dat maar een beetje waterafstotend is, en dat bovendien met een lagere snelheid het water raakt.

Bocquet ziet onder meer toepassingen bij industriële coatingprocessen, waarbij een object in de verf wordt gedoopt. Ook kan het nuttig zijn voor de marine: een torpedo met een gladde, goed bevochtigde kop maakt waarschijnlijk minder herrie.

bron: news@nature