Дъждът, който не е просто вода

Хващаш се, че следващия път като вали, ще гледаш на нещата малко по-различно.

Отдавна знаем, че дъждът не е приятел на колите ни, дворните огради и всичко, което стои на открито. Водата причинява ръжда, а с времето всичко изглежда все по-износено. Но се оказва, че сме пропускали доста важна част от картинката.

Учените традиционно са обвинявали две неща за бавното разрушаване на бои и защитни покрития: механичното износване (водните капки се търкалят напред-назад, докато износят дадена повърхност) и химическото увреждане (неща като киселинни дъждове, които разяждат материалите). Логично, нали?

Но изследователите току-що откриха трети виновник, който се е криел на видно място през цялото време – и е доста по-шокиращ от очакваното.

Откритието „Мълния в миниатюр"

Екип от Института "Макс Планк" за изследване на полимерите, в сътрудничество с учени от MIT и други институции, е изучавал как водните капки придобиват електрически заряд, докато се плъзгат по различни повърхности. Онази статичност, която събираш, като търкаш балон в косата си? Същата работа – само че в много по-малък мащаб.

Това, което откриха, е наистина fascиниращо. Докато капките се движат по различни материали – лист от растение, прозорец, дървена ограда – те натрупват електрически заряд. И когато тези заредени капки ударят боядисана повърхност, на практика представляват миниатюрна мълния в точката на контакт.

"Говорим за един вид 'триенелектричество' в капките", обяснява Рюдигер Бергер, един от изследователите. "Когато такава заредена капка удари покритие, тя се разрежда локално и може да пробие слоя на конкретни места – като малка светкавица."

Уау.

Експериментът, който го доказа

Ето какво наистина ме впечатли в това изследване – учените наистина тестваха теорията си и резултатите бяха категорични.

Започнаха с повърхност, покрита с тефлон (да, същото нещо от незалепващата ти тенджера) и пуснаха обикновени водни капки върху нея. След 3000 капки? Никаква видима повреда. Тефлонът изглеждаше абсолютно същият под микроскопа.

После обаче нещата се промениха. Оставиха капките да се търкалят първо по различни материали – лист от стайно растение, PVC и полистирен (материалът в пластмасовите прозорци) – за да поемат електрически заряд. След това тези заредени капки удариха тефлона.

След 3000 удара? Ясни, видими промени както в защитното покритие, така и в метала отдолу.

Разликата беше драматична. Незаредени капки = никаква щета. Зарядени капки = измеримо увреждане.

Всяка повърхност е различна

Една интересна подробност от изследването: колко точно заряд ще събере една капка зависи много от това, върху какво се е търкаляла. Екипът измери разлики до десет пъти в зависимост от материала. Но ето какво е важното – независимо колко заряд носят капките, те пак причиняват забележима повреда.

Така че дали си край морето (много сол във въздуха) или в центъра на града, дъждът върши повече щети на нещата ни, отколкото си мислехме.

Защо да те интересува?

Това не е просто "забавен научен факт" без практическа стойност. Изследователите публикуваха откритията си в списанието Nature точно защото смятат, че може да ни помогне да създадем по-добри защитни покрития.

Помисли – непрекъснато пребоядисваме мостове, възстановяваме исторически сгради и се опитваме да поддържаме колите си да изглеждат добре въпреки времето. Ако разберем всички начини, по които водата уврежда повърхности, можем да проектираме покрития, устойчиви на ВСИЧКИ тези механизми – включително това електрическо разреждане.

Така че следващия път, когато те завари дъжд, можеш да гледаш как капките удрят предното ти стъкло и да си помислиш: "Да, всяка една от вас е всъщност миниатюрна мълния. Голяма работа."

Всъщност може би не мисли за това твърде дълго, ако искаш колата ти да изглежда добре.

Какво мислиш за това откритие? Кажи ми в коментарите – ще се радвам да чуя мнението ти!