Mówiąc krótko: interakcje między kroplami wody, a rożnego rodzaju powierzchniami mogą prowadzić do powstawania elektryczności w sposób, jakiego ludzkość nie znała. To bardzo istotne wieści, ponieważ mogą mieć przełożenie na szereg zastosowań. Mówi się chociażby o nowych sposobach przechowywania paliwa, magazynowania energii czy też ładowania w szybszym tempie.
Czytaj też: Amerykanie stworzyli urządzenie, które przeczy prawom fizyki. Wytwarza energię w niebywały sposób
Tak pozytywnych, ale i zaskakujących informacji, dostarczyli przedstawiciele RMIT University współpracujący z naukowcami z Uniwersytetu w Melbourne. Wspólnymi siłami, o czym szerzej piszą na łamach Physical Review Letters, doszli do wniosku, iż woda poruszająca się po powierzchni może wytwarzać nawet 10-krotnie silniejszy ładunek elektryczny, aniżeli zakładano do tej pory.
Kluczową rolę wydają się odgrywać miniaturowych rozmiarów przeszkody, na które natykają się krople wody. Takie punkty na powierzchni materiału, nawet mikroskopijnej wielkości, mogą okazać się wystarczające do wygenerowania ładunku elektrycznego. Inżynierowie nie mieli co do tego świadomości, dlatego poczynione postępy mogą mieć wpływ na kilka różnych dziedzin.
Już teraz mówi się o nowatorskim podejściu do projektowania powierzchni wykorzystywanych na potrzeby magazynowania energii, ładowania czy też przechowywania paliwa. Najważniejszym aspektem związanym z ostatnimi badaniami było wykazanie, że ładunek może powstać przy pierwszym kontakcie cieczy z powierzchnią. O ile wcześniej zakładano, iż ma to miejsce wyłącznie przy przejściu od mokrej do suchej strony, tak teraz wykazano coś zgoła odmiennego.
Autorzy ostatnich eksperymentów nie spodziewali się, jak silny może być ładunek elektryczny generowany podczas przemieszczania się kropli wody po powierzchni materiału
Innymi słowy, przy przejściu od strony suchej do mokrej ładunek elektryczny może być nawet 10-krotnie silniejszy. Jak podkreślają członkowie zespołu badawczego, wygenerowany ładunek nie znika. Powstaje na styku i prawdopodobnie jest zatrzymywany w kropli. Wyjaśnienie genezy powstawania ładunku elektrycznego na skutek przemieszczania cieczy po powierzchni było sporym wyzwaniem, a ustalenie tego powinno teraz przynieść wiele korzyści.
Jak w ogóle wyglądały zorganizowane eksperymenty? Ich autorzy mierzyli ładunek elektryczny i powierzchnie styku przy udziale kropel poruszających się po teflonowej płytce. Kamery poklatkowe rejestrowały zachowanie wody, a w międzyczasie prowadzone były pomiary, które ostatecznie zestawiono ze sobą w celu określenia, jak zmieniały się ładunki. Badacze ustalili, iż pierwszy kontakt wody z powierzchnią spowodował największą zmianę ładunku, od 0 do 4,1 nanokulombów. Później, w czasie zmian między mokrą i suchą stroną, ładunek wynosił od około 3,2 do 4,1 nanokulombów.