Seuraavan kerran kun sattaa – mieti tuota

Tämä saa sinut ehkä ajattelemaan sadevesi toisella tavalla.

Olemme tienneet jo pitkään, ettei sade ole parasta lääkettä autoillemme, puutarhan hanoillemme tai ulkorakennuksille. Vesi aiheuttaa ruostumista, ja ajan myötä kaikki näyttää vähän rähjäisemmältä.

Mutta nyt käy ilmi, että olemme puuttuneet jotain aika isoa.

Perinteinen selitys ei riitä

Tutkijat ovat perinteisesti syyttäneet kahdesta asiasta maalin ja suojapinnoitteiden hitaasta tuhoutumisesta: mekaanista kulumista (vesipisarat hangataan edestakaisin, kunnes ne kuluttavat pinnan) ja kemiallista syöpyvistä (esimerkiksi happosade, joka syö pintakerrosta).

Järkevältä vaikuttaa, eikö?

Nyt tutkijat ovat kuitenkin löytäneet kolmannen tekijän – ja se on huomattavasti hurjempi kuin kukaan osasi odottaa.

"Pikku salama" paljastui

Max Planck -instituutin tutkijat, yhteistyössä muun muassa MIT:n tutkijoiden kanssa, selvittivät miten vesipisarat keräävät sähkövarauksen liukuessaan eri pintoja pitkin. Tunnet varmaankin staattisen sähkön, jonka voi kerätä hieromalla ilmapalloa hiuksissa? Sama juttu – vain todella paljon pienemmässä mittakaavassa.

Löydös on kiehtova. Kun pisarat vierivät eri materiaalien – lehden, ikkunan, aidan – päällä, ne keräävät sähkövarausta. Ja kun nämä varautuneet pisarat sitten iskeytyvät maalipintaan, syntyy kuin pikkuruinen salamanisku.

"Puhumme eräänlaisesta 'hankauselektrisyydestä' pisaroissa. Kun tällainen varautunut pisara osuu pinnoitteeseen, se purkaa varauksensa paikallisesti ja voi lävistää kerroksen tietyissä kohdissa kuin pieni salama", kuvaa tutkija Rüdiger Berger.

Aivot menevät solmuun.

Kokeilu vahvisti kaiken

Tämä tutkimuksessa oikeasti kiinnosti: tutkijat testasivat hypoteesinsa, ja tulokset olivat selkeitä.

He aloittivat pinnoittamalla pinnan teflonilla (samalla aineella kuin paistinpannuissasi) ja pudottivat tavallisia vesipisaroita sen päälle. 3 000 pisaraa myöhemmin? Ei minkäänlaista näkyvää vauriota. Teflon näytti mikroskoopissa täsmälleen samalta kuin alussa.

Sitten he muuttivat asetelmaa. Pisarat saivat ensin vieriä eri materiaalien – sisäkasvin lehden, PVC:n ja polystyreenin – päällä kerätäkseen sähkövarausta. Sen jälkeen nuo varautuneet pisarat osuivat tefloniin.

3 000 iskua myöhemmin? Selviä muutoksia sekä suojapinnoitteessa että sen alla olevassa metallissa.

Ero oli räikeä. Varauksettomat pisarat = ei vauriota. Varautuneet pisarat = mitattavaa haittaa.

Jokainen pinta käyttäytyy eri tavalla

Tutkimuksesta paljastui myös mielenkiintoinen yksityiskohta: pisaran keräämän varauksen määrä riippuu paljon siitä, mitä materiaalia pitkin se on kulkenut. Tutkijat mittasivat jopa kymmenkertaisia eroja materiaalista riippuen.

Mutta tässä juttu: oli pisaran varaus sitten suuri tai pieni, se aiheutti aina havaittavaa vahinkoa.

Eli olit sitten merenrannalla (ilma on täynnä suolaa) tai keskellä kaupunkia, sade tekee enemmän tuhoja kuin oivalsimmekaan.

Miksi tämä kiinnostaa?

Tämä ei ole pelkkä "hauska tiedefakta", jolla ei ole käytännön merkitystä. Tutkijat julkaisivat löydöksensä Nature-lehdessä juuri siksi, että he uskovat sen voivan auttaa meitä rakentamaan parempia suojapinnoitteita.

Ajattele asiaa: me maalaamme jatkuvasti siltoja, restauroimme historiallisia rakennuksia ja yritämme pitää autojamme siisteinä säästä huolimatta. Jos ymmärrämme kaikki tavat, joilla vesi vahingoittaa pintoja, voimme suunnitella pinnoitteita, jotka kestävät kaikkia näitä mekanismeja – mukaan lukien tämä sähköpurkausilmiö.

Joten kun seuraavan kerran olet sateessa, voit katsoa pisaroita tuulilasissa ja ajatella: "Joo, teistä jokainen on oikeastaan pieni salama. Ei mitään."

Oikeastaan älä ehkä ajattele sitä, jos haluat autosi näyttävän hyvältä.

Mitä mieltä sinä olet tästä löydöksestä? Kerro kommenteissa – olisi kiva kuulla ajatuksiasi!