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SCOPERTA/ Dentro una goccia d’acqua, cose mai viste

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Perché il parabrezza dell’auto si appanna? Perché l’olio si spande più rapidamente dell’acqua sul vetro? Questi due semplici fenomeni della vita quotidiana mettono in luce le particolari interazioni che intercorrono tra superficie e liquido: in fisica si descrive questa proprietà con il termine di bagnabilità.

La bagnabilità indica una propensione favorevole della superficie alle interazioni con un determinato liquido ed è direttamente legata al modo in cui il liquido si disporrà sulla superficie. Proviamo a immaginare di ingrandire enormemente una goccia appoggiata su due superfici differenti, una maggiormente bagnabile e una meno. Nel primo caso (per esempio l’olio sul vetro) il liquido incontra una superficie favorevole alla formazione di contatti e la goccia si adagia assumendo una forma semisferica o addirittura distendendosi in una pellicola sottile.

Viceversa, nel caso di una superficie poco bagnabile il liquido tende a minimizzare i contatti, ritraendosi e la goccia assume una forma maggiormente sferica, per esempio causando l’appannarsi di un vetro.

 

La bagnabilità e più precisamente le interfacce solido-liquido giocano un ruolo fondamentale in moltissimi campi: dal funzionamento di batterie innovative a fenomeni che avvengono nelle celle a combustibile, dai meccanismi di self-assembly ad alcune funzioni biomolecolari.

Fino ad oggi, le tecniche per quantificare questa importante proprietà delle superfici si sono basate sullo studio dell’angolo di contatto formato dalla goccia di liquido con la superficie: un metodo di misura purtroppo fortemente limitato nella risoluzione spaziale, che non permette di investigare le interazioni in gioco a livello atomico o molecolare, tanto meno di evidenziare possibili differenze all’interno della zona di contatto.

 

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