Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посетите Сервер по Физике Обратите внимание!
 
  Наука >> Физика >> Общая физика >> Теплота и строение материи | Новости
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
Липкие и скользкие нанопузырьки
23.10.2001 22:46 | Phys.Web.Ru, А.П.Крашенинников
    

Наличие пузырьков диаметром всего 20-30 нм объясняет, почему некоторые поверхности оказываются неожиданно скользкими или липкими. Пузырьки формируются на поверхности гидрофобных (водоотталкивающих) материалов при погружении их в воду. Липкость возникает, когда две гидрофобных поверхности приближаются друг к другу, а пузырьки оказываются связующим звеном между ними. При этом возникает сила притяжения, действующая на расстояниях, сравнимых с размером пузырьков. С другой стороны, пузырьки могут служить неким подобием смазки, образуя слой, позволяющий воде легко обтекать некоторые материалы вроде гидрофобной ткани купальников и плавательных костюмов, применявшихся спортсменами на Олимпийских играх. До недавнего времени, однако, наличие нанопузырьков было довольно трудно зафиксировать. Они слишком малы для исследования в оптическом диапазоне длин волн и слишком хрупки для большинства существующих микрозондовых контактно-механических методов исследования в молекулярном масштабе.

Группа ученых из Научно-исследовательского института им. Иэна Уорка (Ian Wark Research Institute) Южно-Австралийского университета (Фил Эттард, 618-8302-3564) впервые получила непосредственные изображения нанопузырьков на гидрофобных поверхностях.

Для их получения исследователи тщательно изучили поверхность стекла с помощью осциллирующего атомно-силового микроскопа ("tapping-mode AFM"), состоящего из обычного наконечника АСМ-зонда, установленного на вибрирующем кронштейне, который перемещался вдоль погруженных в воду образцов. На полученных изображениях видно, что нанопузырьки образуют плотно упакованную нерегулярную структуру, покрывающую гидрофобную поверхность почти полностью, и что пузырьки быстро восстанавливаются после разрушения.

Работа также приоткрывает завесу тайны над тем, как крохотные пузырьки вообще могут существовать. Давление внутри пузырька связано с кривизной его поверхности - чем меньше сферический пузырек, тем выше должны быть и искривление, и давление. Высокие давления, однако, заставили бы заключенные внутри пузырька газы быстро растворяться в окружающей воде, и пузыри должны были бы спонтанно исчезать. Tapping-mode AFM разрешает этот парадокс, показывая, что нанопузырьки - не круглые, а сплюснуты подобно блинам, с кривизной и давлением намного более низкими, чем ожидалось ранее.

(J. W. G. Tyrrell and P. Attard, Physical Review Letters, 22 октября 2001)

Источник: Physics News Update #561, октябрь 2001.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования