10 esempi di vita reale di tensione superficiale

La tensione superficiale nasce perché le molecole su una superficie liquida hanno meno vicini rispetto alle molecole nella massa. Le forze di coesione sbilanciate conferiscono alla superficie un comportamento simile ad una membrana elastica, quantificato come energia per unità di area (J/m²) o equivalentemente forza per unità di lunghezza (N/m). Acqua a 20°C: γ &circa; 72 mN/m.

1. Strider d'acqua che camminano su uno stagno. Il peso dell'insetto è sostenuto dalla deformazione della superficie e non dal galleggiamento nel senso archimedeo.
2. Le gocce di pioggia sono quasi sferiche. L'area della superficie è ridotta al minimo per un volume fisso.
3. Il mercurio si deposita sul vetro. Le forze coesive del mercurio superano le forze adesive del vetro.
4. Salita capillare in un tubo sottile. Altezza h = 2γcosθ/(ρgr).
5. Detergente che scioglie il grasso. I tensioattivi abbassano γ in modo che il grasso possa essere emulsionato.
6. Bolle di sapone. Due interfacce aria-liquido danno vita all'iconica pellicola sferica e poi iridescente.
7. Gocce di lacrime negli occhi. Film sottile stabile mantenuto dai tensioattivi nel liquido lacrimale.
8. Larve di zanzara appese alla superficie dell'acqua. Il sifone respiratorio perfora una pellicola a tensione finita.
9. Gocce di vernice e getto d'inchiostro. La formazione delle gocce e il pinch-off sono governati dalle forze γ rispetto a quelle viscose e inerziali.
10. Micromacchine a tensione superficiale. I dispositivi lab-on-a-chip utilizzano il flusso Marangoni generato da gradienti in γ.

Ricerche recenti su questo argomento da arXiv

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