Исследование явлений смачивания и несмачивания

 Научное общество учащихся “Эврика”

Тема: Исследование явлений смачивания и несмачивания

Выполнила

Малышева Галина Николаевна

МБОУ “Школа №21” 10 А

Учитель: Пентюрина Надежда Владимировна

Нижний Новгород

2019-2020 учебный год

Содержание

1. Цель работы.......................................................................................................3
2. Теоретическая часть.........................................................................................3

1. Смачивание и несмачивание. Капиллярные явления................3
2. Главное - смазка............................................................................5
3. Эффект лотоса...............................................................................6
4. От “наноковра” к “наногазону”...................................................7
5. “Танцующая капля”......................................................................8
6. “Жидкие” дисплеи и видео на бумаге.........................................9
7. Капля в “нанотраве”....................................................................10

1. Практическая часть.........................................................................................11

1. Исследование различных гидрофобных покрытий..................11
2. Зависимость поверхностного натяжения от температуры и состава вещества...................................................................................12
3. Эффект лотоса.............................................................................13
4. Электросмачивание.....................................................................14

1. Выводы.............................................................................................................14
2. Литература........................................................................................................15

Приложения

                  1.Цель работы

• Изучить понятия “смачивания” и “несмачивания”
• Ознакомиться с новыми многообещающими технологиями, основанными на эффекте смачивания или несмачивания
• Исследовать зависимость краевого угла от различных параметров (t, состава примесей, явление электросмачивания)

                        2.Теоретическая часть.

2.1. Смачивание и несмачивание.

Всем известно, что если поместить каплю жидкости на плоскую поверхность, то она либо растечется по ней, либо примет округлую форму. Причем размер и выпуклость (величина так называемого краевого угла) лежащей капли отпределяется тем, насклько хорошо она смачивает данную поверхность.

Итак, что же это такое? Несмачивание - физическое явление отсутствия смачивания жидкостью поверхности материала. Смачивание - физическое взаимодействие жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости.
Смачивание бывает двух видов: иммерсионное (вся поверхность твердого тела контактирует с жидкостью) и контактное (состоит из трех фаз - твердой, жидкой и газообразной)

[pic 1]

Степень смачивания характеризуется углом смачивания. Угол смачивания (или краевой угол смачивания) - это угол, образованный касательными плоскости к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, а вершина трех углов лежит на линии раздела трех фаз.

Явление смачивания можно объяснить следующим образом. Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твердого тела, жидкость стремится собраться в капельку. Так ведет себя ртуть на стекле, вода на парафине или “жирной” поверхности. Если же, наоборот, молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твердого тела, жидкость “прижимается” к поверхности, расплывается по ней. Это происходит с каплей ртути на цинковой пластине или с каплей воды на чистом стекле. В первом случае говорят, что жидкость не смачивает поверхность (краевой угол больше 90), а во втором смачивает ее (краевой угол меньше 90). Иначе говорят, что в первом случае поверхность по отношению к данной жидкости лиофобна (от греч. лио - растворяю, фобио -бояться), а во втором - лиофильна (филио - любить).