หยดน้ำที่ลอยอยู่บนกระทะร้อนอาจเป็นโรงงานเคมีแห่งอนาคตบนพื้นผิวที่ร้อน หยดน้ำจะลอยอยู่บนเบาะของการระเหยของตัวเอง นักวิจัยรายงาน วัน ที่29 ตุลาคมในNature Communications นักเคมีใช้ประโยชน์จากหยดเหล่านี้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น โลหะที่มีรูพรุน โฟมทนความร้อน และสารเคลือบโลหะเนื่องจากปฏิกิริยาต้องการน้ำเท่านั้น แทนที่จะเป็นตัวทำละลายที่เป็นอันตรายหรือของเสีย ผู้เขียนศึกษากล่าวว่าเทคนิคนี้เป็นวิธีที่ถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในการผลิตวัสดุระดับนาโน
Mady Elbahri นักนาโนเคมีจากมหาวิทยาลัย Kiel ในเยอรมนี กล่าวว่า “การทดลองนี้ง่ายมาก “สิ่งที่คุณต้องมีคือจานร้อน”
Elbahri มีความคิดที่จะใช้หยดในปี 2006 ขณะทำแพนเค้กที่บ้าน หลังจากล้างมือแล้ว เขาบังเอิญเอาน้ำไปวางบนจานร้อนและสังเกตเห็นหยดน้ำที่ลอยขึ้นมา
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปรากฏการณ์ไลเดนฟรอสต์ ซึ่งตั้งชื่อตามนักเคมีคนแรกที่อธิบายเรื่องนี้ในปี ค.ศ. 1756 เอลบาห์รีและเพื่อนร่วมงานรู้สึกทึ่งกับการใช้กล้องตรวจจับความร้อนเพื่อค้นหาว่าพื้นผิวของหยดน้ำร้อนจัดที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส และเกิดการระเหยในขณะที่ส่วนบนเย็น
การระเหยที่ด้านล่างอย่างรวดเร็วทำให้น้ำแตกตัวเป็นไอออน โดยมีไฮดรอกซิลไอออนที่มีประจุลบอยู่ในน้ำ ในขณะที่ไอออนที่มีประจุบวกมีมากกว่าในไอ ไอออนลบจะสร้าง pH พื้นฐานในหยด ซึ่ง Elbahri รู้ว่าเหมาะสำหรับนาโนเคมี
ในการทดสอบหยดละอองในฐานะเครื่องปฏิกรณ์ขนาดเล็ก Elbahri
และเพื่อนร่วมงานได้รวมน้ำกับสารละลายที่เป็นกรดของเกลือที่มีอะตอมของทองคำ เมื่อพวกเขาหยดของเหลวลงบนพื้นผิวที่ร้อน สภาพแวดล้อมพื้นฐานในหยดนั้นเปลี่ยนเกลือให้เป็นอนุภาคนาโนทองคำซึ่งก่อตัวเป็นกระจุกโลหะที่ทำให้สารละลายเป็นสีแดง
ทีมงานพบว่าหยดร้อนสามารถสร้างวัสดุอื่นๆ ได้ เช่น การเคลือบระดับนาโนรอบๆ วัตถุขนาดเล็ก โลหะที่มีรูพรุนซึ่งเนื่องจากการดูดกลืนแสงสามารถนำไปใช้ในพลังงานแสงอาทิตย์ได้ และโฟมเมทัล-โพลีเมอร์แบบไฮบริดที่อาจมีประโยชน์ต่อยานอวกาศเนื่องจากมีน้ำหนักเบาและทนความร้อนได้
Elbahri ยอมรับว่ายังมีความท้าทายรออยู่ข้างหน้า เช่น การเพิ่มขนาดของปฏิกิริยาเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์นาโนในปริมาณที่มากขึ้น
Bryce Tappan นักนาโนเคมีจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos ในมลรัฐนิวเม็กซิโก กล่าวว่าวิธีนี้จะช่วยให้ผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญสามารถสร้างวัสดุนาโนได้หลากหลาย โดยรวมแล้ว Tappan เรียกเทคนิคนี้ว่า “ชัยชนะของความฉลาดเหนือความซับซ้อน”
หมายเหตุบรรณาธิการ: เรื่องราวนี้ได้รับการอัปเดตเมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน 2013 เพื่อชี้แจงข้อมูลประจำตัวของผลิตภัณฑ์ที่นักวิจัยทำในหยดและการใช้งานที่เป็นไปได้
WOBBLING WATER บนแผ่นโลหะร้อน ลูกบอลน้ำที่มีเกลือทอง (หยดสีเหลือง) ลอยและแกว่งไปมาบนไอที่มีประจุบวกของมันเอง หยดน้ำจะค่อยๆ มีประจุเป็นลบ และเกลือจะเปลี่ยนเป็นอนุภาคนาโนทองคำที่เกาะเป็นก้อนเป็นโลหะสีแดง (หยดสีแดง) เครดิต: Elbahri et al
credit : greencanaryblog.com tenaciouslysweet.com ajamdonut.com mracomunidad.com hoochanddaddyo.com ciudadlypton.com sonicchronicler.com greenremixconsulting.com sweetlifewithmary.com superverygood.com
