茶壺有時(shí)滴水,有時(shí)不滴水,科學(xué)家一直在試圖找出的它的原因所在。科學(xué)家們首先認(rèn)為“茶壺效應(yīng)”是由于表面張力造成的,但是1956年,馬庫斯·雷納進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),似乎表明這不是真的。接下來,斯坦福大學(xué)數(shù)學(xué)和機(jī)械工程教授約瑟夫·凱勒嘗試弄清楚為什么茶壺滴水,他認(rèn)為是伯努利的原則和空氣壓力的結(jié)合,推動(dòng)水流在噴口的下面流出。
2009年,法國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)影響——潤(rùn)濕性。潤(rùn)濕性是指液體與表面接觸多少液體的量度。潤(rùn)濕性標(biāo)度的一端是干凈玻璃的材料,水會(huì)傾向于散開。另一端是超疏水材料。法國(guó)科學(xué)家調(diào)查了滴水茶壺的潤(rùn)濕性?!霸谖覀兊膶?shí)驗(yàn)中,我們系統(tǒng)地改變了一種噴嘴的潤(rùn)濕性以及噴嘴的幾何形狀,特別是曲率半徑,使用更好一個(gè)疏水性涂層,這是為了避免最大限度地噴射水?!毖芯勘澈蟮目茖W(xué)家之一Lyderic Bocquet說。
表面的潤(rùn)濕性決定了液體的表現(xiàn)。然而,液體中的分子也被彼此吸引,導(dǎo)致表面張力現(xiàn)象,這是導(dǎo)致表面上的液體形成小液滴的原因。超疏水材料通常在非常小的尺度(納米范圍)具有高度紋理化的表面,使得液體難以粘附到表面并展開。相反,內(nèi)部吸引力是主要的,導(dǎo)致液體以液滴的速度上升。
因此,超疏水茶壺噴口通過將茶流破碎成分開的小滴而防止滴落,其落入杯中而不是粘到噴嘴的下側(cè)??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),如果噴口很薄并且半徑很小,則不太可能滴落,因?yàn)榱鲃?dòng)更難將尖銳的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到噴嘴的下側(cè)。但是對(duì)于科學(xué)家們所做的所有研究,茶壺是否滴水有時(shí)也取決于茶壺制造商。(科技新發(fā)現(xiàn)康斯坦丁/文)
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