Kiedy krople deszczu atakują Twój samochód – naukowcy właśnie odkryli trzeciego winowajcę

Pewnie nieraz zastanawiałeś się, dlaczego Twój samochód, płot czy altana z czasem wyglądają coraz gorzej. Wszyscy wiemy, że woda nie jest przyjacielem metalu. Powoduje rdzę, niszczy powłoki, sprawia, że wszystko się starzeje.

Ale okazuje się, że do tej pory nie widzieliśmy pełnego obrazu.

Co mówiła tradycyjna nauka?

Badacze od lat obwiniali dwie rzeczy za powolne niszczenie farb i powłok ochronnych. Pierwsza to zużycie mechaniczne – krople wody ocierają się o powierzchnię i stopniowo ją ścierają. Druga to działanie chemiczne, czyli kwaśne deszcze, które po prostu rozpuszczają to, co znajdzie się na ich drodze.

Brzmi logicznie, prawda?

Tylko że naukowcy właśnie znaleźli trzeciego winowajcę. I jest o wiele dziwniejszy, niż ktokolwiek się spodziewał.

Efekt "maleńkiej błyskawicy"

Grupa z Max Planck Institute for Polymer Research, współpracująca z naukowcami z MIT i innych instytucji, badała coś ciekawego. Interesowało ich, jak krople wody nabierają ładunku elektrycznego podczas zsuwania się z różnych powierzchni.

Kojarzysz ten efekt, gdy pocierasz balon o włosy? Trochę podobna historia – tylko w mikroskali.

Odkryli coś fascynującego. Krople przemieszczające się po liściach, szybach czy drewnie gromadzą ładunek elektryczny. A kiedy tak naładowana kropla uderza w pomalowaną powierzchnię, zachowuje się jak miniaturowy piorun.

"Mówimy tutaj o swoistej +elektryczności tarcia+ w kroplach. Kiedy naładowana kropla uderza w powłokę, następuje lokalny wyładowanie i może przebić warstwę w konkretnych punktach – jak mały błyskawica" – tłumaczy Rüdiger Berger, jeden z badaczy.

Człowiek się zastanawia, ile takich mikropiorunów uderza codziennie w dach jego domu.

Eksperyment, który wszystko potwierdził

To, co mnie naprawdę zaskoczyło w tym badaniu, to fakt, że naukowcy faktycznie przetestowali swoją teorię. I wyniki były jednoznaczne.

Zaczęli od powierzchni pokrytej teflonem – tak, tym samym, który masz na swojej patelni. Puścili zwykłe krople wody. Po trzech tysiącach uderzeń? Żadnych widocznych uszkodzeń. Teflon wyglądał identycznie pod mikroskopem.

Potem zmienili warunki. Pozwolili kroplom najpierw stoczyć się po różnych materiałach – liściu rośliny doniczkowej, PCV i polistyrenie (ten materiał znajdziesz w plastikowych oknach). Dzięki temu krople nabierały ładunku elektrycznego. Następnie te naładowane krople uderzały w teflon.

Po trzech tysiącach takich uderzeń? Wyraźne, widoczne zmiany w powłoce ochronnej i w metalu pod spodem.

Różnica była dramatyczna. Krople bez ładunku = brak szkód. Krople naładowane = mierzalne uszkodzenia.

Każda powierzchnia zachowuje się inaczej

Ciekawy szczegół z badań: ilość ładunku, jaką kropla nabiera, zależy mocno od materiału, po którym się toczy. Zespół zmierzył różnice nawet dziesięciokrotne w zależności od podłoża.

Ale jest jeden ważny szczegół – niezależnie od tego, czy krople niosły dużo, czy mało ładunku, wszystkie powodowały wykrywalne uszkodzenia.

Więc nawet jeśli mieszkasz nad morzem (gdzie w powietrzu jest dużo soli) czy w centrum miasta, deszcz robi więcej złego Twoim rzeczom, niż sądziliśmy.

Dlaczego w ogóle powinno Cię to obchodzić?

To nie jest tylko "ciekawostka naukowa" bez żadnego zastosowania. Badacze opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Nature właśnie dlatego, że uważają, iż może pomóc nam tworzyć lepsze powłoki ochronne.

Pomyśl o tym – nieustannie przemalowujemy mosty, restaurujemy zabytki, próbujemy utrzymać nasze samochody w dobrym stanie mimo warunków atmosferycznych. Jeśli zrozumiemy wszystkie sposoby, w jakie woda niszczy powierzchnie, będziemy mogli projektować powłoki odporne na WSZYSTKIE te mechanizmy – włącznie z tym zjawiskiem elektrycznego wyładowania.

Więc następnym razem, gdy złapie Cię deszcz, możesz patrzeć na krople uderzające o szybę i myśleć: "Każda z was to w zasadzie maleńka błyskawica. Nic wielkiego."

Właściwie to może lepiej o tym nie myśleć, jeśli chcesz spać spokojnie.

A co Ty sądzisz o tym odkryciu? Daj znać w komentarzach!