太空熊貓君
在微重力環(huán)境下,與火焰的形狀類似,水也會聚集成球形。這一點我們在之前的數(shù)次天宮課堂中都見識過,不過這一次,航天員們又為我們展示了更為有趣的太空“乒乓球”實驗。
朱楊柱先是用水囊擠出一個水球,桂海潮用普通的乒乓球拍靠近它,結果水球不但沒有被推走,反而好像沾在球拍上一樣,隨著球拍移動。隨后,朱楊柱又換了一個被干毛巾包裹起來的乒乓球拍,這一次當球拍輕輕拍擊水球之后,水球居然就被球拍推走了!朱楊柱和桂海潮在空間站里打起了太空“乒乓球”!
可是,為什么普通的乒乓球拍會吸住水球,包裹了干毛巾的球拍反而可以將水球擊出呢?這就和材料的疏水性這個知識點有關啦。之前我們講過水的表面張力和附著力,水球會附著在光滑的乒乓球拍上,而當我們用干毛巾包裹球拍之后,水球遇到的則是充滿了絨毛的毛巾表面。這樣的表面有什么神奇之處呢?原來,毛巾表面布滿的疏水微絨毛也和水形成了“微納結構”。
這種結構具有很好的疏水性,能讓水在其表面形成球狀水珠。
類似的現(xiàn)象在我們的生活中也很常見,例如荷葉上的水珠。與其他容易被水浸潤的物體不同,當水流到荷葉上之后,就仿佛與荷葉之間隔著一層薄膜,并不能將荷葉浸潤。如果你將荷葉上的水珠倒掉,荷葉依然是十分干爽的。像荷葉表面這種無法被水潤濕的現(xiàn)象,我們就稱之為材料的疏水性。
為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?荷葉看似平整光滑,在顯微鏡下卻呈現(xiàn)出另一番景象:它的表面布滿了密密麻麻的凸出來的結構。這些凸起都很小,只有微米甚至是納米級別,它們之間充斥著空氣,一旦有水停留在上面,就會在水與荷葉表面之間形成一個非常薄的空氣膜。再加上荷葉分泌的蠟質(zhì)物質(zhì)本身也具有疏水性,這樣就使得荷葉無法被水珠潤濕啦。
我們平時洗臉、擦汗用的毛巾,表面也布滿了微小的絨毛,這些絨毛使得水球與毛巾之間形成了空氣膜,具有很好的疏水性,所以水珠不但不會被毛巾吸收,反而會被毛巾推開。由于材料的這種疏水性,具備防水、防冰、防霧、自清潔的特性,因此從日常生活到航空航天業(yè),在眾多領域都可以看到疏水材料的應用。
你是不是想問,既然干毛巾具有疏水性,那為什么我們還可以用它來洗臉、擦汗,它怎樣吸收水分呢?想一想你是如何使用毛巾的??隙ㄊ切枰獙⑺p輕按壓在水中。在這個過程中,毛巾表面的絨毛被擠壓,空氣膜不存在了,毛巾的疏水性大大減弱,水就會被毛巾內(nèi)部的纖維空隙吸收進去啦!