211service.com
The Death of the Teapot Effect
Tekannateknik ignoreras till stor del av mainstream media (vissa säger orättvist). Men idag avslöjar forskare i Frankrike en teknik som ska blåsa högteknologiskt liv i en ny generation av bespoutade föremål.
Problemet med tekannor är deras irriterande vana att dribbla, särskilt vid låga flödeshastigheter. Fenomenet har uppnått sådan ryktbarhet att det fantasifullt har kallats tekannaeffekten.
Tidigare studier har visat att dribbling är resultatet av flödesseparering där vätskeskiktet närmast gränsen lossnar från det. När det händer flyter vätskan smidigt över läppen. Men när flödeshastigheten minskar, fäster gränsskiktet igen på ytan och orsakar dribbling.
Tidigare studier har visat att ett antal faktorer påverkar denna process, såsom krökningsradien för tekannläppen, flödeshastigheten och vätbarheten hos tekannamaterialet. Men en fullständig förståelse för vad som händer har hittills undgått forskarna.
Nu har Cyril Duez vid universitetet i Lyon i Frankrike och några amis, identifierat den enda faktorn som ligger till grund för problemet och visat hur man kan tackla det. De säger att boven är en hydrokapillär effekt som håller vätskan i kontakt med materialet när den lämnar läppen. De tidigare identifierade faktorerna bestämmer alla styrkan hos denna hydrokapillära effekt.
Så hur kan man övervinna det? Det finns två sätt att säga Duez och co. Det första är att göra läppen så tunn som möjligt. Det är därför som tekannor med pip gjorda av tunn metall är mindre benägna att dribbla.
Den andra är att belägga läppen med den senaste generationen av superhydrofoba material som kraftigt stöter bort vatten. Duez och co visar hur detta slutar dribbla i ett slag. Superhydrofoba ytor undviker helt att droppa, och slår därmed tekannaeffekten, menar de.
(Naturligtvis finns det en eller två andra potentiella tillämpningar för att forma vätskeflödet i mikroflödesmaskiner, men dessa bleknar till obetydlighet jämfört med tekannans revolution i handen.)
Den riktigt spännande nyheten är dock att i vissa material kan hydrokapilläreffekten styras elektroniskt. Det ökar möjligheten för en tekanna-design där dribbling kan slås på och av med en knapptryckning – ett önskeobjekt i nivå med iPhone, USB-katapulter och personliga svävare. (IPot, kanske?)
Om detta inte ger dessa killar en IgNobel, vet jag inte vad som kommer att göra det.
Ref: arxiv.org/abs/0910.3306 : Slår tekannaeffekten