תוצא לוטוס – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Matanyabot (שיחה | תרומות)
מ בוט החלפות: אידיאל, לעיתים
שורה 9:
צורת טיפת המים על פני השטח תלויה ב[[זווית מגע|זווית המגע]] אשר היא ה[[זווית]] בין ה[[משיק]] לדופן הנוזל למשטח המצע שמתחת הטיפה. כאשר הטיפה מתפשטת ותופסת שטח נרחב על גבי המצע [[זווית מגע]] קטנה מ-90° והמצע נחשב ל[[הידרופילי]]. לעומת זאת, כאשר הטיפה במצב של צביר אז זווית המגע גדולה מ-90° והמצע ה[[מוצק]] נחשב ל[[הידרופובי]]. ככל שזווית המגע גדולה יותר ההידרופוביות גדולה יותר. לפיכך ניתן להבין כי תכונת ה"נקיון העצמי" תלויה בהיוצרות [[זווית מגע]] הגדולה ביותר בין פני השטח לנוזל אשר מעידה על סופר הידרופוביות וגורמת לדחיית הנוזל ויצירת טיפה מלוכדת.
זווית המגע משקפת את יחסי ה[[כוח (פיזיקה)|כוח]]ות של האינטראקציה בין המולקולארית בנוזל לבין האינטראקציה בין הנוזל למשטח. צמחים שלעליהם מבנה מרוכב כמו הלוטוס יכולים להגיע ל[[זווית מגע]] של 170° כאשר שטח המגע בפועל של טיפת הנוזל עם העלה יהיה 0.6% מפני שטח הטיפה{{הערה|Wong, T.-S. et al. Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity. Nature 477, 443–7 (2011).}}.
לתוצא זה ישנה חשיבות רבה להגנת הצמחים מפני [[פתוגנים]] כמו [[פטריות]] או [[אצות]] בשל הניקוי העצמי. בנוסף לכך, נמנע זיהום של האזורים החשופים לאור בעת ביצוע [[פוטוסינתזה]] החיונית להישרדותם. לעתיםלעיתים ניתן לצפות בתופעה זו גם אצל בעלי חיים כגון [[שפיריות]] ו[[פרפר]]ים אשר מבחינה אבולוציונית מאפשרת לחלקי גופם להישאר נקיים על אף שהם אינם מסוגלים להתנקות בעצמם{{הערה|Tsikou, D. et al. Cessation of photosynthesis in Lotus japonicus leaves leads to reprogramming of nodule metabolism. Journal of experimental botany 64, 1317–32 (2013).}}{{הערה|שם=ציטוט1}}.
 
== תאוריה ==
שורה 28:
''θ<sub>C</sub>'' היא זווית המגע במצב של שיווי משקל.
 
משוואת יאנג מסתמכת על כך שהמשטח המוצק קשיח ושטוח לחלוטין, אך המציאות היא שמשטחים הם אינם אידאליםאידיאלים, ולמעשה יכולים להיות מחוספסים ולא הומוגנים. משטח הרטבה הומוגני מתקיים כאשר הרכסים המיקרומטרים זהים ומתפרשים באופן אחיד על פני אותו המשטח והנוזל ממלא את החריצים הנוצרים. משטח הרטבה לא הומוגני מתקיים כאשר הרכסים אינם זהים ואחידים, כתוצאה מכך הנוזל לא חודר לכל החריצים ונוצרים כיסי אוויר. במשטחים הידרופוביים, המבנים המיקרומטרים וכיסי האוויר הנוצרים ביניהם גורמים לערכי זווית המגע לעלות ולטיפות הנוזל להיות ניידות יותר, כלומר, פחות צמודות אל המשטח. מכאן שהמבנה הגאומטרי משנה את הנטייה ההידרופובית של פני השטח{{הערה|Tadmor, R. Line energy and the relation between advancing, receding, and young contact angles. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids 20, 7659–64 (2004).}}{{הערה|Gennes, D. statics and dynamics. 57, (1985).}}.
 
== שימושים פוטנציאלים ומסחריים ==