图中液体的这种现象是怎么产生的?


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19个答案
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其实原理挺简单的,就像前面几位说的那样,外面有一圈憎水的涂料,它们和水之间的界面张力大,所以液滴在上面会有很大的回缩倾向,而中间亲水的部分界面张力小,液体就能够顺利的铺展开。
某个表面上的液体会呈现什么样的形态,和界面的性质和界面上的作用力有关。由于界面上的分子的受力情况和内部的分子不同,所以在界面上会产生一种张力,比如说对于水和空气的界面,界面上的水分子受到内部水分子的力远比受到空气分子的力要大,这种受力不平衡就会使水滴表面有回缩的趋势。
而如果是滴在某个表面的水滴,这时候就要同时考虑水和空气、水和表面的界面受力情况。有的材料表面更亲水,也就是说它的表面更容易和水分子形成较强的分子间作用力,这种作用力会倾向于把水滴拉着铺展开。而有的材料和水不亲和,它的表面与水分子的作用力小,这时候界面上的水分子受到来自水滴内部的“拉力”更大”,于是在这个界面上水滴就会有更加回缩的趋势,比如荷叶表面那样。这也就是我们所说的液体和表面“不浸润”。

我在家做了一个非常简陋的尝试,不过大概也是这个意思了。
首先找一个亲水的表面,在常见材料中,玻璃比较符合这个要求,就找了一块玻璃板(一个玻璃材质的杯垫)。
然后再找一种相对疏水的涂料,我选的是唇膏,一般性质相似的物质比较容易相互浸润,所以脂溶性的唇膏和水就相对不容易浸润。用唇膏在玻璃板上画个方框(画得不太好> <):

然后把水慢慢倒在方框内部,就可以得到一片方形的液体了(水里加了一点蓝色颜料):

从侧面看:

唇膏不算是性能很优越的疏水材料,所以边缘的液面回缩也没有那么明显。目前也是有很多性能更好的疏水涂料的,用它们就可以达到原图中的那种效果了。


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这是TED上一个演讲片段,讲的是一种纳米涂层材料。这个就是演示实验中的一个片段,这块板子外面一圈是涂了那种防水涂层。所以就有这样的效果。涂了这种材料,水在表面上的倾角可以达到160°-170°,可以说基本不沾水。

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scythe7三只脚的猫

2013-09-23 15:10
支持者: 掏空 荆棘之泪 bay618

底板内外材料不同,起码喷了不同的涂料

中间部分亲水性,外围是憎水性的

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弱弱的问一句,能用这种方式做个鱼缸么......

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支持者: IDOBON

如果涂在船下面,会不会降低水的阻力?

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葉ye苦逼搬砖工

2013-09-23 17:21

板经过处理了外围是憎水性,里面是亲水性的。

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以前在镜子上试过,好像护肤用甘油就行。
试验完成后甘油用洗涤剂也能洗掉。

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表示看过这个GIF的完整视频。实验人员把一种涂料喷到几乎任何材质表面都会呈现出“憎水”的特性。

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视频中分明还有油脂!应该是憎羟基

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当液体与固体壁面接触时,若液体内聚力大于与固体间的附着力,就会出现这种情况。例如水银倒在玻璃板上成椭球形状,而不湿润玻璃板。

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几用来包生命科学专业,天函地方小组长

2013-09-24 12:57
支持者: Maverick506

怎么都没人反过来想呢?外面是亲水的,里面是憎水的

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用普通玻璃板,买一些水银,估计能达到差不多的效果

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