Kľúčový rozdiel medzi hydrofóbnymi a superhydrofóbnymi je ich kontaktný uhol pre kvapky vody. Kontaktný uhol pre kvapky vody na hydrofóbnych povrchoch je viac ako 90 stupňov, takže odpudzuje vodu. Naproti tomu kontaktný uhol pre kvapky vody na superhydrofóbnom povrchu je viac ako 150 stupňov, čo spôsobuje nielen odpudzovanie vody, ale aj odvalenie vody z povrchu.
Hydrofóbne aj superhydrofóbne povrchy sú povrchy odpudzujúce vodu. Hydrofóbne interakcie opisujú odpudzovanie medzi vodou a inými látkami, zatiaľ čo superhydrofóbne znamená intenzívnejšie ako hydrofóbne.
Čo je hydrofóbne?
Hydrofóbne interakcie sú odpudzujúce sily medzi molekulami vody a inými látkami. Je to typ interakcie opačný k hydrofilnej interakcii (príťažlivá sila medzi molekulami vody a inými látkami). V tomto termíne hydro znamená „voda“a „fóbny“znamená „strach“. Preto môžeme látky, ktoré nemajú radi vodu, označiť za hydrofóbne látky. Tieto látky odpudzujú molekuly vody. Vo všeobecnosti nepolárne molekuly vykazujú tento typ interakcie, pretože molekuly vody sú polárne. Inými slovami, hydrofóbne látky majú tendenciu priťahovať sa alebo interagovať alebo rozpúšťať sa v nepolárnych látkach, ako je olej a hexán.
Niekedy sa hydrofóbne látky nazývajú lipofilné látky, pretože tieto látky priťahujú lipidové alebo tukové zložky. Keď sa do vody pridá hydrofóbna látka, molekuly látky majú tendenciu vytvárať zhluky tým, že sa navzájom spájajú. Vďaka tomu sú hydrofóbne rozpúšťadlá dôležité pri oddeľovaní nepolárnych zlúčenín od vody alebo polárnych roztokov.
Čo je superhydrofóbne?
Superhydrofóbna interakcia je schopnosť odpudzovať vodu do takej miery, že sa kvapôčky nesplošťujú, ale odvaľujú. Je tiež známy ako ultra-hydrofóbnosť. Superhydrofóbne povrchy sú extrémne hydrofóbne povrchy, ktoré sa extrémne ťažko zmáčajú. Zvyčajne kontaktný uhol kvapky vody na tomto druhu povrchu presahuje 150 stupňov. Túto interakciu môžeme tiež nazvať lotosovým efektom kvôli správaniu kvapiek vody na lotosovom liste. Kvapka vody, ktorá narazí na superhydrofóbny povrch, sa môže úplne odraziť, podobne ako elastická guľa.
Kontaktný uhol kvapôčky vody na superhydrofóbnom povrchu prvýkrát opísal Thomas Young v roku 1805. Urobil to analýzou síl, ktoré pôsobia na kvapôčku tekutiny, ktorá spočíva na hladkom pevnom povrchu, ktorý je obklopený plynom.
Môžeme nájsť príklady superhydrofóbnych povrchov v prírode, vrátane lotosových listov, jemných chĺpkov na niektorých rastlinách, vodných vtákov a hmyzu, ktorý žije na vodnej hladine, niektorých vtákov, ktoré sú skvelými plavcami atď.
Aký je rozdiel medzi hydrofóbnymi a superhydrofóbnymi?
Hydrofóbne aj superhydrofóbne povrchy sú povrchy odpudzujúce vodu. Kľúčový rozdiel medzi hydrofóbnymi a superhydrofóbnymi je ten, že kontaktný uhol pre kvapky vody na hydrofóbnych povrchoch je viac ako 90 stupňov, zatiaľ čo uhol kontaktu pre kvapky vody na superhydrofóbnom povrchu je viac ako 150 stupňov. Preto hydrofóbne povrchy odpudzujú vodu, zatiaľ čo superhydrofóbne povrchy vodu nielen odpudzujú, ale aj odvaľujú vodu zo svojich povrchov.
Nasledujúca infografika uvádza rozdiely medzi hydrofóbnymi a superhydrofóbnymi v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – hydrofóbne vs superhydrofóbne
Hydrofóbne interakcie sú odpudzujúce sily medzi molekulami vody a inými látkami. Superhydrofóbna interakcia je schopnosť odpudzovať vodu do takej miery, že sa kvapôčky nesplošťujú, ale odvaľujú. Kľúčový rozdiel medzi hydrofóbnymi a superhydrofóbnymi je ten, že kontaktný uhol pre kvapky vody na hydrofóbnych povrchoch je viac ako 90 stupňov, zatiaľ čo uhol kontaktu pre kvapky vody na superhydrofóbnom povrchu je viac ako 150 stupňov. Preto hydrofóbne povrchy odpudzujú vodu, zatiaľ čo superhydrofóbne povrchy vodu nielen odpudzujú, ale aj odvaľujú vodu zo svojich povrchov.
