Ključna razlika med hidrofobnimi in superhidrofobnimi je njihov kontaktni kot za vodne kapljice. Kontaktni kot vodnih kapljic na hidrofobnih površinah je več kot 90 stopinj, zato odbija vodo. Nasprotno pa je kontaktni kot za vodne kapljice na superhidrofobni površini več kot 150 stopinj, kar povzroči ne samo odboj vode, ampak tudi odkotalitev vode s površine.
Tako hidrofobne kot superhidrofobne površine so vodoodbojne površine. Hidrofobne interakcije opisujejo odboj med vodo in drugimi snovmi, medtem ko superhidrofobne pomenijo intenzivnejše od hidrofobnih.
Kaj je hidrofobno?
Hidrofobne interakcije so odbojne sile med molekulami vode in drugimi snovmi. Je vrsta interakcije, ki je nasprotna hidrofilni interakciji (privlačna sila med molekulami vode in drugimi snovmi). V tem izrazu hidro” pomeni “voda” in “fobičen” pomeni “strah”. Zato lahko snovi, ki ne marajo vode, opišemo kot hidrofobne snovi. Te snovi odbijajo molekule vode. Na splošno nepolarne molekule kažejo to vrsto interakcije, ker so molekule vode polarne. Z drugimi besedami, hidrofobne snovi ponavadi privlačijo nepolarne snovi, kot sta olje in heksan, ali se z njimi medsebojno delujejo ali se raztopijo v njih.
Včasih hidrofobne snovi imenujemo lipofilne snovi, ker te snovi pritegnejo lipidne ali maščobne komponente. Ko vodo dodamo hidrofobno snov, se molekule snovi nagibajo k oblikovanju grudic, tako da se med seboj združujejo. Zaradi tega so hidrofobna topila pomembna pri ločevanju nepolarnih spojin od vode ali polarnih raztopin.
Kaj je superhidrofobno?
Superhidrofobna interakcija je zmožnost odbijanja vode do te mere, da se kapljice ne sploščijo, temveč odkotalijo. Znana je tudi kot ultrahidrofobnost. Superhidrofobne površine so izjemno hidrofobne površine, ki jih je izjemno težko zmočiti. Običajno kontaktni kot vodne kapljice na tovrstni površini presega 150 stopinj. To interakcijo lahko poimenujemo tudi lotosov učinek zaradi obnašanja vodnih kapljic na lotosovem listu. Kapljica vode, ki zadene superhidrofobno površino, se lahko popolnoma odbije, podobno kot elastična žoga.
Stični kot vodne kapljice na superhidrofobni površini je prvi opisal Thomas Young leta 1805. To je naredil z analizo sil, ki delujejo na kapljico tekočine, ki leži na gladki trdni površini, ki je obdana s plinom.
V naravi lahko najdemo primere superhidrofobnih površin, vključno z lotosovimi listi, drobnimi dlačicami na nekaterih rastlinah, vodnimi tekači in žuželkami, ki živijo na površini vode, nekaterimi pticami, ki so odlični plavalci itd.
Kakšna je razlika med hidrofobnimi in superhidrofobnimi?
Tako hidrofobne kot superhidrofobne površine so vodoodbojne površine. Ključna razlika med hidrofobnimi in superhidrofobnimi je, da je kontaktni kot vodnih kapljic na hidrofobnih površinah več kot 90 stopinj, medtem ko je kontaktni kot vodnih kapljic na superhidrofobni površini več kot 150 stopinj. Zato hidrofobne površine odbijajo vodo, medtem ko superhidrofobne površine ne le odbijajo vodo, temveč jo tudi odvaljajo s svojih površin.
Spodnja infografika navaja razlike med hidrofobnimi in superhidrofobnimi v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – hidrofobno proti superhidrofobnemu
Hidrofobne interakcije so odbojne sile med molekulami vode in drugimi snovmi. Superhidrofobna interakcija je zmožnost odbijanja vode do te mere, da se kapljice ne sploščijo, temveč odkotalijo. Ključna razlika med hidrofobnimi in superhidrofobnimi je, da je kontaktni kot vodnih kapljic na hidrofobnih površinah več kot 90 stopinj, medtem ko je kontaktni kot vodnih kapljic na superhidrofobni površini več kot 150 stopinj. Zato hidrofobne površine odbijajo vodo, medtem ko superhidrofobne površine ne le odbijajo vodo, temveč jo tudi odvaljajo s svojih površin.
