Ključna razlika između hidrofobnih i superhidrofobnih je njihov kontaktni kut za kapljice vode. Kontaktni kut za kapljice vode na hidrofobnim površinama je veći od 90 stupnjeva, tako da odbija vodu. Nasuprot tome, kontaktni kut za kapljice vode na superhidrofobnoj površini veći je od 150 stupnjeva, što ne samo da odbija vodu, već i kotrlja vodu s površine.
I hidrofobne i superhidrofobne površine su vodoodbojne površine. Hidrofobne interakcije opisuju odbojnost između vode i drugih tvari, dok superhidrofobne znači intenzivnije od hidrofobnih.
Što je hidrofobno?
Hidrofobne interakcije su sile odbijanja između molekula vode i drugih tvari. To je vrsta interakcije suprotna hidrofilnoj interakciji (sila privlačenja između molekula vode i drugih tvari). U ovom pojmu hidro” znači “voda”, a “fobičan” znači “strah”. Stoga tvari koje ne vole vodu možemo opisati kao hidrofobne tvari. Ove tvari odbijaju molekule vode. Općenito, nepolarne molekule pokazuju ovu vrstu interakcije jer su molekule vode polarne. Drugim riječima, hidrofobne tvari imaju tendenciju privlačenja ili interakcije s nepolarnim tvarima kao što su ulje i heksan ili otapanje u njima.
Ponekad se hidrofobne tvari nazivaju lipofilnim tvarima jer te tvari privlače komponente lipida ili masti. Kada se hidrofobna tvar doda u vodu, molekule te tvari teže stvaranju grudica međusobno se spajajući. Zbog toga su hidrofobna otapala važna u odvajanju nepolarnih spojeva od vode ili polarnih otopina.
Što je superhidrofobno?
Superhidrofobna interakcija sposobnost je odbijanja vode do te mjere da se kapljice ne spljošte već se otkotrljaju. Također je poznata kao ultrahidrofobnost. Superhidrofobne površine su izrazito hidrofobne površine koje je izuzetno teško smočiti. Obično kontaktni kut kapljice vode na ovoj vrsti površine prelazi 150 stupnjeva. Ovu interakciju možemo nazvati i efektom lotosa zbog ponašanja kapljica vode na lotosovom listu. Kapljica vode koja udari u superhidrofobnu površinu može se potpuno odbiti, slično elastičnoj lopti.
Kontaktni kut kapljice vode na superhidrofobnoj površini prvi je opisao Thomas Young 1805. To je učinio analizirajući sile koje djeluju na kapljicu tekućine koja leži na glatkoj čvrstoj površini koja je okružena gasom.
Možemo pronaći primjere za superhidrofobne površine u prirodi, uključujući listove lotosa, sitne dlake na nekim biljkama, vodene korače i insekte koji žive na površini vode, neke ptice koje dobro plivaju, itd.
Koja je razlika između hidrofobnih i superhidrofobnih?
I hidrofobne i superhidrofobne površine su vodoodbojne površine. Ključna razlika između hidrofobnih i superhidrofobnih je u tome što je kontaktni kut za kapljice vode na hidrofobnim površinama veći od 90 stupnjeva, dok je kontaktni kut za kapljice vode na superhidrofobnoj površini veći od 150 stupnjeva. Stoga hidrofobne površine odbijaju vodu, dok superhidrofobne površine ne samo da odbijaju vodu, već i kotrljaju vodu sa svojih površina.
Infografika u nastavku navodi razlike između hidrofobnih i superhidrofobnih u tabličnom obliku za usporedbu.
Sažetak – Hidrofobno naspram superhidrofobno
Hidrofobne interakcije su sile odbijanja između molekula vode i drugih tvari. Superhidrofobna interakcija je sposobnost odbijanja vode do te mjere da se kapljice ne spljošte već se otkotrljaju. Ključna razlika između hidrofobnih i superhidrofobnih je u tome što je kontaktni kut za kapljice vode na hidrofobnim površinama veći od 90 stupnjeva, dok je kontaktni kut za kapljice vode na superhidrofobnoj površini veći od 150 stupnjeva. Stoga hidrofobne površine odbijaju vodu, dok superhidrofobne površine ne samo da odbijaju vodu, već i kotrljaju vodu sa svojih površina.
