211service.com
De dood van het theepoteffect
Theepottechnologie wordt grotendeels genegeerd door de reguliere media (sommigen zeggen onterecht). Maar vandaag onthullen wetenschappers in Frankrijk een techniek die hi-tech leven moet blazen in een nieuwe generatie bespoute objecten.
Het probleem met theepotten is hun vervelende gewoonte om te druppelen, vooral bij lage stroomsnelheden. Het fenomeen heeft zo'n bekendheid gekregen dat het fantasierijk het theepoteffect wordt genoemd.
Eerdere studies hebben aangetoond dat dribbelen het resultaat is van stroomscheiding waarbij de vloeistoflaag die zich het dichtst bij de grens bevindt, ervan losraakt. Als dat gebeurt, stroomt de vloeistof soepel over de lip. Maar naarmate de stroomsnelheid afneemt, hecht de grenslaag zich weer aan het oppervlak, waardoor druppelen ontstaat.
Eerdere studies hebben aangetoond dat een aantal factoren dit proces beïnvloeden, zoals de kromtestraal van de theepotlip, de stroomsnelheid en de bevochtigbaarheid van het theepotmateriaal. Maar een volledig begrip van wat er gaande is, is wetenschappers tot nu toe ontgaan.
Nu hebben Cyril Duez van de Universiteit van Lyon in Frankrijk en een paar amis, de enige factor in het hart van het probleem geïdentificeerd en laten zien hoe het aan te pakken. Ze zeggen dat de boosdoener een hydro-capillair effect is dat de vloeistof in contact houdt met het materiaal als het de lip verlaat. De eerder geïdentificeerde factoren bepalen allemaal de sterkte van dit hydrocapillaire effect.
Dus hoe het te overwinnen? Er zijn twee manieren, zeggen Duez en co. De eerste is om de lip zo dun mogelijk te maken. Daarom druppelen theepotten met tuiten van dun metaal minder snel.
De tweede is om de lip te coaten met de nieuwste generatie superhydrofobe materialen die sterk water afstoten. Duez en co laten zien hoe dit in één klap stopt met dribbelen. Superhydrofobe oppervlakken vermijden volledig druipen en verslaan zo het theepoteffect, zeggen ze.
(Natuurlijk zijn er nog een of twee andere mogelijke toepassingen bij het vormgeven van de vloeistofstroom in microfluïdische machines, maar deze verbleken in het niet vergeleken met de theepotrevolutie in de hand.)
Het echt opwindende nieuws is echter dat in bepaalde materialen het hydro-capillaire effect elektronisch kan worden gecontroleerd. Dat verhoogt de mogelijkheid van een theepotontwerp waarin dribbelen met een druk op de knop kan worden in- en uitgeschakeld - een object van verlangen vergelijkbaar met de iPhone, USB-katapulten en persoonlijke hovercrafts. (De iPot, misschien?)
Als dit deze jongens geen IgNobel oplevert, weet ik het niet meer.
Referentie: arxiv.org/abs/0910.3306 : Het theepoteffect verslaan