Jak si lze všimnout, skvrny od vylité kávy se přednostně tvoří po obvodu a mají podoby prstence. Je to dáno tím, že při vysychání se částice rozpuštěné látky pohybují směrem k vnějšímu okraji, přičemž jejich pohyb se postupně zrychluje až do podoby jakési laviny. Tento jev je zajímavý z čistě teoretického hlediska, nicméně má i jeden bezprostřední technologický dopad: může hrát roli v inkoustovém a ještě víc v 3D tisku, přičemž výsledkem jsou nezamýšlené defekty. Vědci z nizozemské University of Twente nyní zkoumali, jak by se při inkoustovém a 3D tisku dal celý proces potlačit. Navrhují speciální úpravu povrchu pomocí olejové vrstvy.
Na takto ošetřeném povrchu budou kapičky tištěné suspenze také tvořit hrany, v nich se ale tekutina nebude moci tak rychle odpařovat, protože proti tomu bude působit olej, rozpuštěné částice se tedy nebudou pohybovat směrem od středu. Podle množství oleje a dalších parametrů může nastat i opačný jev, kdy budou hmotou přednostně vyztuženy prostředky kapiček (namísto prstenců vzniknou „oka“). Další možnou inovací je přidávat kromě/namísto oleje do tištěné suspenze navíc ještě povrchově aktivní látky.
Na projektu se podílela rovněž společnost Canon, která pro určité aplikace chystá i speciální papíry a další média s mastnou hydrofobní vrstvou.
Autoři výzkumu dodávají, že podobné úpravy povrchů ovlivňující způsob, jak se z nich různé směsi odpařují, by mohly hrát roli i v antimikrobiálních technologiích.
Yaxing Li et al. Evaporating droplets on oil-wetted surfaces: Suppression of the coffee-stain effect, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2006153117
Zdroj: University of Twente/Phys.org