Vloeistof wordt glasachtig

Een klein beetje vloeistof gedraagt zich anders dan een grote plens vloeistof. Dat kan iedereen zien. Het oppervlak van een vijver is, als het niet waait, zo vlak als een spiegel. Bij deze hoeveelheden overheerst de zwaartekracht die het oppervlak waterpas trekt. Maar ligt er een klein beetje water op een bloemblad, dan zijn de krachten tussen de watermoleculen overheersend. Die bewerkstelligen een optimale verhouding tussen volume en oppervlak – ofwel een druppelvorm. En is er sprake van nóg minder vloeistof, dan overheersen de krachten tussen de vloeistofmoleculen en de moleculen in het oppervlak waarop de vloeistof ligt. De vloeistof gedraagt zich dan als een zacht glasachtig materiaal, schrijft Sissi de Beer in het proefschrift dat zij op 28 mei aan de Universiteit Twente verdedigde. De Beer trekt die conclusie uit experimenten waarin zij een vloeistof steeds verder in het nauw bracht tussen een oppervlak en de scherpe punt van een atomaire krachtmicroscoop. Zo’n microscoop tast de moleculen aan een oppervlak (van de vloeistof in dit geval) af door hoogteverschillen te meten, een beetje zoals een naald in een ouderwetse platenspeler een langspeelplaat aftast. In de proeven perste de naald bovendien steeds vloeistof weg zodat tussen punt en oppervlak een laag van drie, twee en uiteindelijk slechts één molecuul dik ontstond. De naald bewoog niet langer vloeiend over zo’n laag, maar hortend, ‘stick and slip’. Dat wees, net als vlakke golfbewegingen langs de naald, op glasachtig gedrag.

Margriet van der Heijden