Ključna razlika između hidrofobnih i superhidrofobnih je njihov kontaktni ugao za kapljice vode. Kontaktni ugao za kapljice vode na hidrofobnim površinama je veći od 90 stepeni, tako da odbija vodu. Nasuprot tome, kontaktni ugao za kapljice vode na superhidrofobnoj površini je veći od 150 stepeni, što uzrokuje ne samo odbijanje vode već i otkotrljavanje vode sa površine.
I hidrofobne i superhidrofobne površine su vodoodbojne površine. Hidrofobne interakcije opisuju odbojnost između vode i drugih supstanci, dok superhidrofobna znači intenzivnija od hidrofobne.
Šta je hidrofobno?
Hidrofobne interakcije su sile odbijanja između molekula vode i drugih supstanci. To je tip interakcije suprotan hidrofilnoj interakciji (privlačna sila između molekula vode i drugih supstanci). U ovom terminu, hidro" znači "voda", a "fobičan" znači "strah". Stoga tvari koje ne vole vodu možemo opisati kao hidrofobne tvari. Ove tvari odbijaju molekule vode. Generalno, nepolarni molekuli pokazuju ovu vrstu interakcije jer su molekuli vode polarni. Drugim riječima, hidrofobne tvari imaju tendenciju da privlače ili stupaju u interakciju sa ili se otapaju u nepolarnim supstancama kao što su ulje i heksan.
Ponekad se hidrofobne supstance nazivaju lipofilnim supstancama jer te supstance privlače lipidne ili masne komponente. Kada se hidrofobna tvar doda u vodu, molekuli te tvari imaju tendenciju formiranja grudvica spajajući se jedni s drugima. Ovo čini hidrofobna otapala važnima u odvajanju nepolarnih jedinjenja od vode ili polarnih rastvora.
Šta je superhidrofobno?
Superhidrofobna interakcija je sposobnost odbijanja vode do stepena da se kapljice ne spljoštavaju, već se kotrljaju. Poznata je i kao ultrahidrofobnost. Superhidrofobne površine su izuzetno hidrofobne površine koje je izuzetno teško navlažiti. Obično kontaktni ugao kapljice vode na ovoj vrsti površine prelazi 150 stepeni. Ovu interakciju možemo nazvati i efektom lotosa zbog ponašanja kapljica vode na lotosovom listu. Kapljica vode koja udari u superhidrofobnu površinu može se u potpunosti odbiti, slično elastičnoj lopti.
Kontaktni ugao kapljice vode na superhidrofobnoj površini prvi je opisao Thomas Young 1805. On je to 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, fine dlake na nekim biljkama, vodoskoke i insekte koji žive na površini vode, neke ptice koje su odlični plivači, itd.
Koja je razlika između hidrofobnog i superhidrofobnog?
I hidrofobne i superhidrofobne površine su vodoodbojne površine. Ključna razlika između hidrofobne i superhidrofobne je u tome što je kontaktni ugao za kapljice vode na hidrofobnim površinama veći od 90 stepeni, dok je kontaktni ugao za kapljice vode na superhidrofobnoj površini veći od 150 stepeni. Dakle, hidrofobne površine odbijaju vodu, dok superhidrofobne površine ne samo da odbijaju vodu već i otkotrljaju vodu sa svojih površina.
Infografika ispod navodi razlike između hidrofobnog i superhidrofobnog u tabelarnom obliku za usporedbu.
Sažetak – hidrofobni vs superhidrofobni
Hidrofobne interakcije su sile odbijanja između molekula vode i drugih supstanci. Superhidrofobna interakcija je sposobnost odbijanja vode do stepena da se kapljice ne spljošte već kotrljaju. Ključna razlika između hidrofobne i superhidrofobne je u tome što je kontaktni ugao za kapljice vode na hidrofobnim površinama veći od 90 stepeni, dok je kontaktni ugao za kapljice vode na superhidrofobnoj površini veći od 150 stepeni. Dakle, hidrofobne površine odbijaju vodu, dok superhidrofobne površine ne samo da odbijaju vodu već i otkotrljaju vodu sa svojih površina.
