Oberflächenspannung Drucken E-Mail

Um zu verstehen, wie hydrophile (wasserliebende) in hydrophobe (wasserabstossende) Oberflächen verwandelt werden können, ist es wichtig, das Konzept der Oberflächenspannung/ Oberflächenenergie zu verstehen.

 

Im Allgemeinen versuchen sämtliche Moleküle innerhalb einer flüssigen Lösung, ihren Energiestatus durch die Verbindung mit einer bestimmten Anzahl an Molekülen in ihrer Umgebung zu senken.So versuchen H2O Moleküle in Wasser zum Beispiel, sich mit anderen H2O Molekülen um sie herum zu verbinden.

 

Moleküle in flüssigen Lösungen können sich jedoch nicht mit jedem anderen Molekül verbinden, speziell nicht mit unterschiedlichen Molekülen (welche z.B. eine andere Polarität aufweisen) - dies führt zu einer "Wandspannung" von Molekülen auf der Oberfläche der Flüssigkeit, welche sich nicht voll mit anderen, gleichartigen Molekülen in alle Richtungen verbinden können.

Hochfluide Lösungen wie Wasser formen daher, in Abwesenheit von Faktoren wie der Schwerkraft, immer perfekte Kugeln, da nur diese Form es einer maximalen Anzahl an Molekülen innerhalb der Lösung erlaubt, sich mit so vielen anderen Molekülen wie möglich zu verbinden.

 

Oberflächen wie Glas oder Porzellan werden hydrophil (wasserliebend) genannt, da sie sich leicht mit polaren Lösungen (wie Wasser) verbinden. Auch wenn die Verbindung nicht stabil ist, können Moleküle innerhalb der Lösung ihren Energiestatus temporär senken, wenn sie sich mit Molekülen auf der soliden Oberfläche verbinden.

 

Daher breitet sich Wasser auf einer hydrophilen Oberfläche wie Glas flach aus. Dieser Effekt ist umso stärker, umso grösser der Wassertropfen ist, da ein grösserer Wassertropfen notwendigerweise eine höhere Wandspannung aufweist (und entsprechend einen höheren Anreiz für die Moleküle an der Oberfläche, sich temporär mit anderen Molekülen zu binden).

 

Um die Bindungsfähigkeit zwischen der Flüssigkeit und dem soliden Material zu schwächen müssen wir daher (da sich externe Faktoren wie die Schwerkraft und die Polarität der Flüssigkeit nicht ändern lassen) die Polarität der soliden Oberfläche ändern, um die Bindungseigenschaften mit polaren Flüssigkeiten wie Wasser zu verändern.

 

Der Ultraclean Glas™ / Porzellan™ KONVERTER wird nach Autragung ein unsichtbarer Teil der Oberfläche und gibt, durch Reduzierung der Oberflächenenergie, den Flüssigkeitsmolekülen weniger Anreiz, sich mit dieser zu verbinden.

Wir sehen daher einen Effekt ähnlich wie bei Lotusblättern: Wasser teilt sich in Tropfen und formt Kugeln, da die Energie innerhalb des Wassertropfens höher ist als zwischen Wassertropfen und Kontaktoberfläche mit dem Blatt.

 
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