استفاده از فناوری‌نانو در ایجاد حباب‌های با دوام

اصولا انتظار نمی‌رود حباب‌هایی که در زیر آب روی سطح اجسام غوطه‌ور تشکیل می‌شود دوام چندانی داشته باشند. این حباب‌ها بر اثر فشار گازی که داخل آنهاست ظرف چند میکروثانیه از بین می‌روند. اما گاهی بر خلاف تصور این حباب‌ها تا چندین ساعت و یا حتی چند روز روی این سطوح باقی می‌مانند و این پدیده‌ای است که تاکنون توضیحی برای آن یافت نشده بود.
جمعی از محققان دانشگاه هاروارد در این خصوص به نتایج جالب توجهی دست یافته‌اند، آنها نشان دادند در صورت ایجاد تعادل بین گازهای ورودی به حباب و گازهای خروجی از آن، می‌توان عمر این حباب‌ها را تا چند ساعت و یا حتی چند روز افزایش داد و حتی ابعاد آنها را هم محاسبه کردکه گزارشی از آن در آخرین شماره‌ی ماه نوامبر نشریه‌ی Physical Review Letters منتشر شده است.

اصولا انتظار نمی‌رود حباب‌هایی که در زیر آب روی سطح اجسام غوطه‌ور تشکیل
می‌شود دوام چندانی داشته باشند. این حباب‌ها بر اثر فشار گازی که داخل آنهاست
ظرف چند میکروثانیه از بین می‌روند. اما گاهی بر خلاف تصور این حباب‌ها تا
چندین ساعت و یا حتی چند روز روی این سطوح باقی می‌مانند و این پدیده‌ای است که
تاکنون توضیحی برای آن یافت نشده بود.

جمعی از محققان دانشگاه هاروارد در این خصوص به نتایج جالب توجهی دست
یافته‌اند، آنها نشان دادند در صورت ایجاد تعادل بین گازهای ورودی به حباب و
گازهای خروجی از آن، می‌توان عمر این حباب‌ها را تا چند ساعت و یا حتی چند روز
افزایش داد و حتی ابعاد آنها را هم محاسبه کردکه گزارشی از آن در آخرین شماره‌ی
ماه نوامبر نشریه‌ی Physical Review Letters منتشر شده است.

اگرچه علت پیدایش این حباب‌ها (که در واقع نیم‌کره‌هایی به قطر حدود ۱۰۰
نانومتر و ارتفاع ۱۰ نانومتر هستند) پیش از این شناخته نشده بود، اما دانشمندان
از وجود آن آگاه بوده و حتی می‌دا نستند که مثلاً مایعات روی سطوح پوشیده از
این حباب‌ها به مراتب سریع‌تر، راحت‌تر و با انرژی کمتری جریان می‌یابند.
براساس نظریه‌ی دانشمندان هاروارد، جریان ورودی به حباب در لبه‌ی آن (یعنی جایی
که با سطح آب‌دوست تماس پیدا می‌کند) ایجاد می‌شود. بدیهی است که در نزدیکی این
سطح آب‌دوست غلظت مولکول‌های گاز بیشتر است و همین مولکول‌های گاز هستند که جذب
سطح می‌شوند، اما اگر این مولکلول‌ها از طریق لبه‌ی حباب جریان پیدا کنند
می‌توانند به‌وسیله‌ی مولکولهایی که از داخل حباب به بیرون می‌آیند به حالت
تعادل برسند، البته این تعادل یک تعادل واقعاً پایدار نیست و طبق قانون دوم
ترمودینامیک تنها یک فاز انتقالی محسوب می‌شود، به این معنا که این حباب‌ها بعد
از چند روز یا چند ساعت از بین خواهند رفت. همینک محققان در پی یافتن جزئیات
بیشتری از این رفتار بوده و راهکارهای ایجاد مصنوعی چنین حباب‌هایی مثلاً با
روش‌هایی مانند الکترولیز را روی سطوح دلخواه بررسی کنند.