Fizicienii arată că forma interfeței aer-apă, atunci când este legată de capilaritate, influențează retenția sau evaporarea apei

Apă în, apă în afară: acesta este ciclul materialului poros. În unele cazuri, ca și în cazul solurilor, este de preferat să păstrați apa înăuntru. În altele, are un sens economic și ecologic mai bun dacă materialele poroase se usucă mai repede, de ex. în industria hârtiei sau cu fabricația de gips-carton. Modelarea modului în care materialul poros reține apa sau se usucă poate fi rezolvată prin restrângerea focalizării la un singur canal poros; acum, o echipă de fizicieni a descoperit efecte subiacente subiacente. Acestea includ forma locală a interfeței aerului și a apei, care, la rândul său, este influențată de forma reală a capilarelor. Emmanuel Keita, fizician de la Universitatea Paris-Est, Franța, care este, de asemenea, afiliat la Universitatea Harvard, Massachusetts, SUA, și colegii tocmai au publicat aceste rezultate în EPJ E.

materialele

Procesul de uscare sau de retenție a apei nu poate fi de obicei observat direct din cauza opacității materialului. În acest studiu, autorii s-au bazat pe un canal simplu de sticlă care este suficient de subțire pentru a dezvălui efecte capilare dominante - și nu doar efecte legate de natura fluidă a apelor - care fac ca apa să se deplaseze de-a lungul canalului. Folosind imagini microscopice directe, au observat întreaga interfață aer-apă în capilar, pe care au combinat-o apoi cu măsurători de masă ultra-precise și simulări numerice.

Presupunerea tradițională a fost că uscarea este mai rapidă la suprafață, deoarece evaporarea progresează de la suprafață în jos în adâncimea materialelor. Cu toate acestea, această abordare nu a ținut cont de presiunea capilară care declanșează apa să se deplaseze în pori. Simulările acestui studiu arată că rata de uscare se modifică în funcție de forma interfeței aer-apă situată lângă suprafață. Aceasta implică faptul că ușoare modificări ale condițiilor de umectare în apropierea suprafeței pot modifica semnificativ viteza de uscare. Îmbunătățirea timpului de uscare - sau, într-adevăr, a capacităților de reținere a apei - ar putea fi obținută prin controlul microstructurii materialelor poroase.