Avainero hydrofobisten ja superhydrofobisten välillä on niiden kosketuskulma vesipisaroiden kanssa. Vesipisaroiden kosketuskulma hydrofobisilla pinnoilla on yli 90 astetta, joten se hylkii vettä. Sitä vastoin superhydrofobisella pinnalla olevien vesipisaroiden kosketuskulma on yli 150 astetta, mikä aiheuttaa paitsi veden hylkimisen myös veden vierimisen pois pinn alta.
Sekä hydrofobiset että superhydrofobiset pinnat ovat vettä hylkiviä pintoja. Hydrofobiset vuorovaikutukset kuvaavat veden ja muiden aineiden välistä hylkimistä, kun taas superhydrofobinen tarkoittaa voimakkaampaa kuin hydrofobista.
Mikä on hydrofobinen?
Hydrofobiset vuorovaikutukset ovat vesimolekyylien ja muiden aineiden välisiä hylkäysvoimia. Se on vuorovaikutustyyppi, joka on vastakkainen hydrofiiliselle vuorovaikutukselle (vesimolekyylien ja muiden aineiden välinen vetovoima). Tässä termissä hydro tarkoittaa "vettä" ja "fobinen" tarkoittaa "pelkoa". Siksi voimme kuvata aineita, jotka eivät pidä vedestä, hydrofobisiksi aineiksi. Nämä aineet hylkivät vesimolekyylejä. Yleensä ei-polaariset molekyylit osoittavat tämäntyyppistä vuorovaikutusta, koska vesimolekyylit ovat polaarisia. Toisin sanoen hydrofobisilla aineilla on taipumus vetää puoleensa tai olla vuorovaikutuksessa ei-polaaristen aineiden, kuten öljyn ja heksaanin, kanssa tai liueta niihin.
Joskus hydrofobisia aineita kutsutaan lipofiilisiksi aineiksi, koska nämä aineet houkuttelevat lipidi- tai rasvakomponentteja. Kun veteen lisätään hydrofobista ainetta, aineen molekyyleillä on taipumus muodostaa kokkareita sekoittumalla keskenään. Tämä tekee hydrofobisista liuottimista tärkeitä erotettaessa ei-polaarisia yhdisteitä vedestä tai polaarisista liuoksista.
Mikä on superhydrofobinen?
Superhydrofobinen vuorovaikutus on kyky hylkiä vettä siinä määrin, että pisarat eivät litisty vaan vierivät pois. Se tunnetaan myös nimellä ultrahydrofobisuus. Superhydrofobiset pinnat ovat äärimmäisen hydrofobisia pintoja, joita on erittäin vaikea kastella. Yleensä vesipisaran kosketuskulma tällaisella pinnalla ylittää 150 astetta. Voimme myös nimetä tämän vuorovaikutuksen lootusvaikutukseksi vesipisaroiden käyttäytymisen vuoksi lootuksenlehdellä. Vesipisara, joka osuu superhydrofobiseen pintaan, voi pomppia kokonaan, kuten elastinen pallo.
Vesipisaran kosketuskulman superhydrofobisella pinnalla kuvasi ensimmäisen kerran Thomas Young vuonna 1805. Hän teki tämän analysoimalla voimia, jotka vaikuttavat nestepisaraan, joka lepää tasaisella kiinteällä pinnalla, jota ympäröi. kaasulla.
Voimme löytää esimerkkejä superhydrofobisista pinnoista luonnosta, mukaan lukien lootuksen lehdet, joidenkin kasvien hienot karvat, veden pinnalla elävät vesikulkijat ja hyönteiset, jotkut linnut, jotka ovat upeita uimareita jne.
Mitä eroa on hydrofobisella ja superhydrofobisella?
Sekä hydrofobiset että superhydrofobiset pinnat ovat vettä hylkiviä pintoja. Keskeinen ero hydrofobisen ja superhydrofobisen välillä on, että vesipisaroiden kosketuskulma hydrofobisilla pinnoilla on yli 90 astetta, kun taas vesipisaroiden kosketuskulma superhydrofobisella pinnalla on yli 150 astetta. Siksi hydrofobiset pinnat hylkivät vettä, kun taas superhydrofobiset pinnat eivät vain hylkää vettä, vaan myös vierivät vettä pois pinnoiltaan.
Alla olevassa infografiassa luetellaan erot hydrofobisten ja superhydrofobisten välillä taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Hydrofobinen vs superhydrofobinen
Hydrofobiset vuorovaikutukset ovat vesimolekyylien ja muiden aineiden välisiä hylkäysvoimia. Superhydrofobinen vuorovaikutus on kyky hylkiä vettä siinä määrin, että pisarat eivät litisty vaan vierivät pois. Keskeinen ero hydrofobisen ja superhydrofobisen välillä on, että vesipisaroiden kosketuskulma hydrofobisilla pinnoilla on yli 90 astetta, kun taas vesipisaroiden kosketuskulma superhydrofobisella pinnalla on yli 150 astetta. Siksi hydrofobiset pinnat hylkivät vettä, kun taas superhydrofobiset pinnat eivät vain hylkää vettä, vaan myös rullaavat vettä pois pinn altaan.
