Nooit meer last van spetterende druppels

Vloeistoffen Printerfabrikanten willen niet dat inkt spettert. Wie geen gespetter wil, moet materiaal gebruiken waar vloeistof aan blijft plakken.

Vallende druppel.
Vallende druppel. Foto Physical Review Letters

Een druppel suist naar beneden en landt op een oppervlak. De zijkanten krullen omhoog, kleine druppeltjes maken zich los van de randen en vliegen weg. Deze druppel spettert. Vallende druppels doen dat niet altijd. Soms spreiden ze zich enkel uit over het oppervlak.

Druppels spetteren vanaf een kritieke snelheid bij het raken van een oppervlak. Ook het oppervlak speelt een belangrijke rol, schreven Engelse onderzoekers vorige week in Physical Review Letters. Ze beschrijven het spettergedrag aan de hand van de hoek die de druppel tijdens het uitspreiden maakt met het oppervlak. Hoe meer de druppel aan het oppervlak blijft ‘plakken’, hoe kleiner die hoek en hoe minder de druppel spettert.

Pesticiden

Hoe en wanneer druppels spetteren is bijvoorbeeld bepalend voor de resolutie van inkjetprinters. En als je pesticiden op plantenbladeren spuit, dan wil je liever niet dat een deel van de druppels ergens anders terechtkomt doordat het opspat.

De onderzoekers lieten druppels van verschillende vloeistoffen op verschillende oppervlakken vallen. Met hogesnelheidscamera’s bestudeerden ze de spreiding, de hoek met het oppervlak en het gespetter. De druppels bleven het best kleven op glas en spetterden daar niet. Op oppervlakken die bedekt waren met een waterafstotende laag Glaco (vergelijkbaar met het in Nederland bekende Rain-X), hechtten de druppels nauwelijks en spetterden ze wel. De onderzoekers adviseren daarom om oppervlakken waar je geen gespetter wilt, te bedekken met een laag waar vloeistoffen goed aan vastplakken.

In het artikel wordt onderzoek van promovendus Thijs de Goede en Daniel Bonn, hoogleraar complexe vloeistoffen aan de UvA, aangehaald. Zij onderzochten spattend bloed, voor forensisch onderzoek. Ze keken hoe je onderscheid maakt tussen bloeddruppels die met hoge snelheid op een kledingstuk vallen en spatten en druppels die door langzamer contact op kleding terecht komen.

Polyester hemd

„Wij hadden een simpelere voorspelling voor het spatten waarbij de hechting met het oppervlak geen grote rol speelt”, vertelt Bonn aan de telefoon. „Die voorspelling werkt best goed. Maar de Engelse onderzoekers schrijven nu dat het oppervlak wel uitmaakt, als je beter kijkt.”

Bonn en De Goede hebben nog geen verklaring waarom de hechting in dit nieuwe onderzoek wel belangrijk blijkt. „Mogelijk zijn de metingen van de Engelse onderzoekers gedetailleerder”, zegt Bonn. „Of het oppervlak speelt enkel een rol bij extremen, zoals het superhydrofobe Glaco dat zij onderzochten.” Verder onderzoek moet uitwijzen of de bevindingen belangrijk zijn voor forensisch onderzoek, bijvoorbeeld omdat bloed anders spettert op een katoenen hemd dan op een polyester hemd.