Капля и нанотрубки: научное видео как зрелище

Гидрофобные материалы, которыми являются нанопокрытия — настоящая находка для практиков: поверхности, которые никогда не надо чистить; супертанкеры и прочие контейнеровозы, бороздящие моря-океаны с высокоэффективной грацией; фильтры, очищающие воду от нефтепродуктов; покрытия, защищающие стройматериалы - дерево, камень, кирпич от воды. Нанопокрытия для автомобилей,защищающие от вредных воздействий окружающей среды…

О том, что иногда высоколобые научные изыскания любопытны как зрелище. Как некий, если хотите, природный цирк, которому лишь немного помогли… …Уронив обыкновенную водяную каплю не на землю, асфальт, потолок, а на массив углеродных нанотрубок. О, они, оказывается, сверхгидрофобны, а оттого макровидео Адриануса Арии и Мортезы Гариб из Калифорнийкого технологического института (Пасадена, США) выглядит настоящим аттракционом. Судите сами (просмотреть видеоролик можно здесь или здесь).

Высокоскоростная камера, работающая с разными «кадросекундами», фиксирует падение капель воды на массив нанотрубок; от раза к разу меняется скорость соударения и угол, под которым капля сталкивается с поверхностью. Сцена подсвечивается сзади рассеянным (галогеновым) светом.

Первая часть шоу демонстрирует падающую вертикально 30-микролитровую каплю: при соударении на скорости, не превышающей 1,03 м/с, капля отскакивает от нанотрубок целой и невредимой; подняли скорость (2,21 м/с) — и она разрывается на несколько разноразмерных капелек, суетливо разбегающихся во все стороны.

Но куда интереснее продолжение эксперимента (4-я и 5-я части), в котором исследователи «играют» с углом вылета капли и формой наноповерхности: сначала наш «кусочек» воды изящно перекатывается по U-образному массиву, а затем, когда учёные выпускают одновременно с разных концов две 14-микролитровые капли, без потерь и натуги сливается в одно целое. Завораживающее зрелище! Защитные покрытия в действии.

В этом клипе прекрасно продемонстрированы сверхгидрофобные (отталкивающие воду) свойства нанопокрытия. Сверхгидрофобные материалы имеют поверхности, чрезвычайно не склонные к смачиванию. Природный аналог - цветок лотоса:

При покрытии кузова автомобиля, авторстекла, дерева, камня и других материалов нанопокрытием Nanoprof - помимо защитных свойст (очень прочного мономолекулярного слоя с частицами керамики и алмаза) - проявляетмся ещё и "эффект лотоса" - отталкивания воды.

Из википедии: "Гидрофобность (от др.-греч. ὕδωρ — вода и φόβος — боязнь, страх) — это физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой. Сама молекула в этом случае называется гидрофобной."