В микроскоп ученые увидели, как маленькие подминают больших

Новое исследование, опубликованное в издании Physical Review Letters, описывает новый физический механизм, который отделяет частицы влажных покрытий по величине в процессе высыхания.

Открытие способно улучшить эффективность применения различных материалов, от краски до солнцезащитного крема.

Исследователи из университета Суррея применили компьютерные симуляции и провели эксперименты с материалами, чтобы показать, что покрытия с разной величиной частиц, такие как сухие краски, например, спонтанно формируют два слоя.

Этот механизм можно использовать для независимого управления свойствами верхнего и нижнего слоя покрытий.

Процесс изнутри

Когда производятся какие-либо покрытия, такие как краска или даже внешний слой таблеток, они получаются посредством нанесения на поверхность жидкости, содержащей твердые частицы. Затем жидкость испаряется. Мы выяснили, что во время испарения жидкости меньшие по размеру частицы смещают большие, буквально подминая их под себя, пока наверху не останутся только маленькие частицы. И происходит это естественным путем, заявила ведущий автор доктор Андреа Фортини.

Этот процесс может оказаться весьма полезным. Например, в солнцезащитном креме частицы, которые лучше блокируют солнечные лучи, можно создать такими, чтобы они оставались на внешней поверхности, в то время как частицы, формирующие сцепление с кожей, сдвигались внутрь.

Обычно размер таких частиц в 1000 раз меньше ширины человеческих волос.

Ученые намерены продолжать исследования, чтобы понять, как управлять толщиной слоя покрытия, варьируя тип и количество меньших частиц, а также испытать их использование в таких продуктах как краски, чернила и адгезивы.