Şampuanın son damlası nasıl sıkılır?
Bu makale "Everything" dergisinin resmi WeChat hesabından alınmıştır. Bilimi eve götür "Sağlamak
Yazan | Mirror
Sadece saçımı nemlendirdim ama artık şampuanı sıkamıyordum. Şişeyi ne kadar sallasam da biraz dışarı çıkabiliyorum. Ama esprili, şampuanın kullanılmadığını biliyorsunuz - şişe kapağını sökün, iç duvar hala inatla çok fazla şampuanla sıkışmış durumda. Çaresizlik içinde, onu almak için sadece "su" gönderebilirim, ama her zaman hissediyorum Yıkandıktan sonra kalıntı var .
Sadece şişe duvarında kalan şampuan israfa neden olmaz, aynı zamanda şampuanı her sıktığınızda, şişenin ağzında her zaman bir miktar "kalıcı" kalır ve zamanla birikir, bunun yerine orijinal temizleyici şampuan leke gibi görünür. Öte yandan ketçap ve acı sos gibi sos şişelerinde zamanla temizlenmemiş artıklar varsa bu sadece estetik bir problem değil aynı zamanda mümkündür. Kirliliğe neden olur ve sağlık risklerine neden olur .
Daha önce anlatıldığı gibi "özensiz" olmak yerine şampuanı veya sosu temiz ve temiz bir şekilde dökmenin bir yolu var mı?
Şiddetli yıkım çok kapsamlı, eğer sadece son seferde kullanmak istiyorsanız ...
Öncelikle editörle bu viskoz sıvıların doğasını anlayalım: İster deterjan ister sos olsun, tüm bileşenlere sahipler Hidrofilik veya lipofilik uzmanlık. Soya sosu ve meyve suyu gibi pek çok şey, Su bazlı sıvı , Bu onların Yüksek su içeriği . Onlar için bilim adamları zaten etkili hidrofobik malzemeler icat ettiler. Tanıdık, "temiz ve öz bakım" dan ilham aldı Lotus yaprağı Lotus siltten ayrılır ancak leke bırakmaz ve lotus yaprakları yağmur düştüğünde ıslanmaz (orijinal cümle değil).
Bilim adamları, lotus yaprağının yüzeyindeki mikro yapıyı dikkatlice inceledikten sonra, Yoğun minik çıkıntılarla kaplı Çıkıntılar hava ile dolu, Su damlacıkları ile lotus yaprakları arasındaki doğrudan teması azaltın , Su damlacıkları dairesel olarak kayıp gidecektir.
Lotus yaprağı yüzeyinin elektron mikroskobu altında ince yapısı (aşağıda)
Mevcut Çoğu süperhidrofobik malzeme, lotus yaprağının yapısını taklit edecek şekilde tasarlanmıştır. , Örneğin Nano düzeyde silika parçacıkları Yapılan süper hidrofobik püskürtme malzemesi, "kirlilik yok" gibi kirlenme önleyici etkiyi elde etmek için kumaşın yüzeyinde kullanılabilir.
"Annemin artık beyaz tişörtümü kirletme konusunda endişelenmesine gerek yok"
MIT bilim adamları tarafından icat edilen süper hidrofobik kaplama, ambalaj şişesinin iç duvarına da uygulanıyor. Ketçap ve şurup da temiz bir şekilde sıkılabilir .
Süper hidrofobik bir kaba ketçap dökün
Akçaağaç şurubunu işlenmemiş (solda) ve süperhidrofobik işlem görmüş (sağda) kaplara dökün
Ancak yukarıdaki hidrofobik malzemeler Su bazlı sıvılar için daha uygun , Yemeklik yağ, susam ezmesi ve yağ içeriği yüksek olan diğer maddeler için etki tatmin edici değildir. Şampuan gibi yıkama ürünlerinin ana malzemeleri ise Sürfaktan . Sürfaktan molekülü Biri hidrofilik, diğeri lipofilik Yani malzemenin de ihtiyacı var Yapışkan olmaması için hem hidrofobikliğe hem de oleofobikliğe sahiptir. açık . Bir damla suyun bir nesnenin yüzeyinde su damlacıkları oluşturabileceğini biliyoruz, ancak yağ damlacıkları temelde yayılacaktır. Bunun nedeni ise Yağın yüzey gerilimi sudan daha düşüktür Kohezyon yetersizdir ve bağlı olduğu yüzeye dağılması kolaydır. Sürfaktanların yüzey gerilimi de sudan çok daha küçüktür ve ıslatma yeteneği güçlüdür. Ondan kurtulmak kolay değil. İyi haber şu ki, Ohio Eyalet Üniversitesi araştırma ekibi yalnızca birkaç yıl içinde başarılı bir şekilde Hem süper hidrofobik hem de süper oleofobik, sağlam ve dayanıklı yapışmaz kaplama, neredeyse tüm yaygın sıvılarla baş edebilir , Zor deterjanlar dahil, önce etkiye bakalım.
İşlem görmemiş yüzeylere damlayan şampuan (solda) ve çamaşır deterjanı (sağda):
Yapışmaz kaplama yüzeyinden damlayan şampuan (solda) ve çamaşır deterjanı (sağda):
Kaynak: "Scientific American"
Bu malzemenin hidrofobik prensibi, yukarıdaki hidrofobik malzemelere benzer, her ikisi de İzolasyon görevi gören küçük çıkıntılar yapmak için nanopartiküller kullanın . Aşağıdaki resimde görülen mercan kayalığının yapısı Silika Nanopartiküller Şekillendirme "Y" yapısı Bu yapı malzemenin yüzeyine yoğun bir şekilde kaplanmıştır, Kabarcıklar "dal" arasında tutulur Sıvıda rol oynayan bir hava bariyeri oluşturmak için Teması en aza indirin Görevi.
Yapışmaz kaplama yüzeyinde silika nanopartikül yapısı | Kaynak: Brown, P. S. ve Bhushan, B. (2015)
İdeal oleofobik etkiyi elde etmek için malzemenin yüzeyinin Florosilanizasyon Oleofobik etkiyi arttırmak için yapışmaz tava kaplamasına (Teflon) benzer bir monomoleküler film oluşturmak için işlem.
Damlacığın katı yüzeyle temas açısı (CA) ne kadar büyükse yapışma derecesi o kadar düşük olur | Brown, P. S. ve Bhushan, B. (2016)
Kaplamayı stabilize etmek için az miktarda enerji eklenir Plastiği hafifçe yumuşatan bir çözücü Plastik tekrar katılaştığında silika parçacıkları plastiğin içine sıkıca gömülebilir. Silika ve florosilan molekülleri de kararlı bir şekilde bağlanabilir , Kaplamanın dayanıklılığını sağlamak.
Bu süper hidrofobik ve oleofobik kaplamayı plastik bir ambalaj şişesinde işleyerek, şampuanın hiçbir damlası kalmayana kadar daha önce hiç olmadığı kadar sorunsuz bir şekilde dökülebilir, böylece şampuanınızın her damlası maliyete değer.
Malzemede kullanılan hammaddeler Normal koşullar altında insan vücudu için güvenli ve zararsızdır. Bu nedenle gıda ambalajlarında da kullanılabilir, bundan sonra yoğurt içmek artık şişeyi veya kapağı yalamak zorunda değildir.
Belki küçük bir şişenin kalan miktarının hiçbir şey olmadığını düşünüyorsunuz, ancak yıllık Tüketim sayısı yüz milyonlara ulaşabilir , Birikim büyük bir israftır . Ayrıca şişeyi de temiz tutun. Plastik ambalaj şişelerinin geri dönüştürülmesine elverişli . Sadece geri dönüşüm oranı arttırılamaz, aynı zamanda plastik şişelerin temizlenmesi maliyeti de düşürülebilir.
Geri dönüşümden önce plastik şişelerin temizlenmesi gerekir. Ambalaj şişelerine ek olarak, yapışmaz malzemelerin çeşitli kullanımlarını da düşünmüş olmalısınız. Drenaj borusu Bu yerin kir, bakteri ve Tıbbi ekipman, elektronik ürün muhafazası Temiz tutulması gereken öğeleri bekleyin. Ancak, bu malzeme hala geliştirilmekte ve henüz ticarileştirilmemiştir. Son yıllarda, yapışmaz malzemelerin gelişimi, hatta Yapışkan katılar da yapışkan olmayabilir . Geçen yıl, Penn State Üniversitesi araştırma ekibi Nepenthes "Kayma" tuzağından ilham aldı ve bir Yapışmaz tuvalet Süper kaygan malzeme Daha az kaplama .
Nepenthes lowii, ağaç fareleri için bir masa ve tuvalet | Kaynak: BBC belgeseli "Bitkiler Krallığı"
Bu kaplama, daha ince bir yüzey çıkıntı yapısına sahiptir. Polidimetilsiloksan oluşturmak Hidrofobik substrat Ve sonra çok ince bir tabaka (1 mikron) püskürtün Silikon yağı yağlayıcı Yapışkan dışkıyı yağlayabilir ve taban onu tuvalet yüzeyinden ayırabilir, böylece dışkı utanç verici izler bırakmadan dibe kayabilir.
LESS kaplamalı tuvalet (solda) ve işlenmemiş (sağda) | Kaynak: "Scientific American"
Ancak LESS, yapışmaz malzemelerin çoğunun ortak sorununa da sahiptir. Yeterince dayanıklı değil . Eşleştiği silikon yağının daha sonra püskürtülmesi ve 500 kez tuvalete atıldıktan sonra tekrar püskürtülmesi gerekir.Sıradan tüketiciler için maliyet hala biraz daha yüksektir. Yapışmaz tişörtler, yapışmaz ambalaj şişeleri ve yapışmaz tuvaletlerin yakın gelecekte popüler olacağına ve hayatı daha rahat hale getireceğine inanılıyor. Kesinlikle süper yapışmaz bir malzeme varsa, onu en çok nerede kullanmak istersiniz?
Hâlâ görmek istiyor musun? Daha orijinal popüler bilim makaleleri için lütfen "Everything" dergisinin resmi WeChat hesabını takip edin: Bilimi eve getirin!
