Problemer på overfladen begynder med en bølge af små bobler

Et luftboblebrud, der kan kompromittere ydeevnen af ​​dråbeafledte belægninger, er blevet afsløret af et hold ledet af Sigurdur Thoroddsen og hans ph.d. elev Kenneth Langley på KAUST.

At forstå, hvad der sker med dråber, når de sprøjter på faste overflader, er vigtigt for applikationer lige fra almindelig spraymaling til inkjet printede kredsløb. En udfordring opstår fra luftpuden, der er fanget under dråben under den første kontakt. Inden for en brøkdel af et sekund, denne gas kan komprimeres og få dråben til at vende tilbage eller hæfte dårligt til målet.

Fra kameraer, der filmer med 5 millioner billeder i sekundet, holdets billeder viser, hvordan tykke bånd af mikrobobler opstår, når vanddråber rammer overflader, der kun er få nanometer væk fra at være helt flade.

"Vi ser, at mikrobobler dukker op, efter at dråben begynder at sprede sig, hvilket ikke var hvad vi havde forventet, " siger Langley. "Hastigheden, hvormed nogle af disse bobler danner, er også overraskende - når de først er blevet kerne, de vokser til deres ultimative størrelse på et mikrosekund eller mindre."

For at optrevle mekanismen for dannelse af mikrobobler, forskerne brugte objektglas belagt med en vandafvisende film. Deres tidsopløste billeder viste, at de bittesmå bobler dukkede op, når glaspladen var belagt med nok lag til at producere robuste fremspring svarende til størrelsen på luftlommen i nanometerskala.

"Hvis din ansøgning er følsom over for luftindfangning, såsom organiske LED-skærme, det er vigtigt at gøre overfladen så glat som muligt, siger Langley.