Gut (fiziksel)
Şekli bırak
Havaya düş
Küçük bir damla su için (tipik olarak 1 mm ), yüzey gerilimi baskın kuvvettir. Güçlü bir hidrofobik yüzey üzerinde biriktirilirse, bir damla küresel bir şekil alır. Bu denge durumu, bu ölçekte baskın olan minimum yüzey alanına, dolayısıyla yüzey enerjisine karşılık gelir.
İlgili güçlere dayanan bir argüman, bu sonucu bulmamızı sağlar. Aslında, yüzey gerilimi tarafından üretilen basınç, damla yüzeyinin eğriliği ( Laplace basıncı ) ile orantılıdır . Dengede, basınç sabittir, dolayısıyla eğrilik de geçerlidir: bir damla (bir kabarcık gibi) küreseldir. Bu, yerçekimi ihmal edilebilir olduğu sürece, yani kılcal uzunluktan daha küçük damlalar için , yaklaşık 3 mm su için geçerlidir. Hareket halindeki damlalar, örneğin yağmur damlaları bile bu şekli bu ölçekte, tam da yağmurun şeklini korur.
Sağlam bir yere bırak
Çok çeşitli gözyaşı damlası şekilleri vardır ( küresel , gözyaşı damlası vb. ). Bunlar , şeklini belirleyen mevcut kuvvetlerdir (hareketteki bir düşüş için ağırlık, yüzey gerilimi, atalet veya viskoz sürtünme).
Bir katı üzerindeki statik düşüş, havadaki düşüşle aynı şekilde tanımlanabilir. Yeterince küçükse, şeklini belirleyen ana kuvvet yüzey gerilimidir . Bu nedenle, damlanın katı veya ıslanma koşuluna dayandığı temas açısı , Young'ın yüzey gerilimlerini dengeleyen modeli tarafından açıklanmaktadır. Dengede temas açısının ölçülmesi fiziksel olarak zordur. Dengede temas açısını elde etmenin bir yolu , sırayla kolayca ölçülebilen , ilerleyen ( ) ve uzaklaşan ( ) temas açıları ile olan ilişkisidir (bağlantısı) . Son olarak, damla küresel bir başlık şeklini alacaktır (yandaki şekle bakın).
Su damlası daha büyükse, tipik olarak kılcal uzunluktan daha büyükse, yerçekimi ile düzleşir ve bir su birikintisi haline gelir (yandaki şekle bakın).
Harekete geçin
Bir damla hareket halindeyken, şekli çok daha karmaşıktır ve geometriye bağlıdır. Bu nedenle, bir musluktan düşen bir damla, ayrılmadan ve küresel bir şekle bürünmeden önce bir gözyaşı damlası şekline sahip olacaktır.
Bir pencereye damlayan bir damla çok farklı şekillerde olabilir. Çok düşük hızda temas açısının histerezisi nedeniyle deforme olur . Çok yüksek hızda, damla deforme olabilir ve bir yırtılma şeklini alabilir ve hatta arkasında damlacıklar biriktirebilir.
Emülsiyonlar
Damla cenneti (ve uygulamaları) büyük olasılıkla emülsiyonlarda bulunur . Aslında, bir emülsiyon, süspansiyon halinde mikro damlacıklar içeren sıvı veya gaz halindeki bir çözeltidir. En yaygın emülsiyon örnekleri, bulutlar veya sis (havadaki su damlacıklarının süspansiyonu), mayonez ve kremler (sulu bir fazda yağ damlacıklarının süspansiyonu) ve çırpılmış haldeki gibi herhangi bir köpük formudur (sıvı fazdaki hava damlacıkları). krem , köpük banyosu.
Damlacıklar, kimyasal veya biyokimyasal bir mikro reaktör olarak kullanılır ve damlaları kesmek, içeriklerini karıştırmak, kristalleşmeyi veya kimyasal reaksiyonu kontrol etmek vb. İçin yöntemler geliştirilir .
Fotoğraf Galerisi
Ayrıca görün
İlgili Makaleler
Kaynakça
- Pierre-Gilles de Gennes , Françoise Brochard-Wyart ve David Quéré , Damlalar, baloncuklar, inciler ve dalgalar , Belin, coll. "Merdivenler",[ baskı ayrıntısı ] ( ISBN 2701140552 ).