Установлено, почему капли воды не соединяются на масляной поверхности

Простейшая технология формирования взаимосвязанных водяных бусинок способна оказаться ценной для применения в биологических датчиках, мембранном исследовании и сборе воды из тумана.

Исследователи из Ок-Риджской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США разработали метод создания стабильных на воздухе водных капель, известных как бислойный капельный интерфейс. Данные связанные капли воды играют множество ролей в биологических исследованиях, поскольку их интерфейсы моделируют клеточные мембраны.

«Традиционный метод их создания состоит в следующем: в масляной ванне формируются две капли воды и совмещаются, будучи погруженными в масло», сообщила исследователь Пат Колье. „В противном случае они лопнули бы как мыльные пузыри“.

Вместо введения капель воды в масляную ванну ученые экспериментально разместили их на сверхгидрофобной поверхности, покрытой слоем масла. Капли держались рядом, но не соединялись.

К удивлению ученых, они также сумели создать несоединяющиеся сети капель воды без включения липидов в водный раствор. Обычно исследователи используют фосфолипиды в водной смеси, что приводит к формированию взаимосвязанного липидного бислоя между водяными каплями.

«Капли не соединяются благодаря бислою липидов», пояснил соавтор исследования Джонатан Борейко. „А потому мы удивились, что даже без липидов капли воды на масляной поверхности не объединяются“.

Исследование показало, что неожиданный эффект вызван тонкой масляной пленкой, зажатой между чистыми каплями воды, которые сближаются, но не соединяются.

Открытие поможет усовершенствовать технологию сборы воды из тумана, а также создать более эффективные конденсаторы.