Un team di fisici dell'Università di Edimburgo che lavora con uno specialista in infezioni e immunità del Roslin Institute dell'università ha, attraverso la sperimentazione, convalidato una teoria per spiegare perché la vernice si asciuga alla stessa velocità indipendentemente dai livelli di umidità. Lo studio è pubblicato in Physical Review Letters .

Il buon senso suggerisce che la vernice dovrebbe asciugarsi più velocemente su una recinzione esterna in una giornata asciutta rispetto a quando è umida perché l'evaporazione avviene più velocemente quando l'aria attorno a una fonte liquida è più secca. Ma prove aneddotiche suggeriscono che questo non è il caso della vernice e di altri liquidi. Sei anni fa, il chimico Jean-Baptiste Salmon e colleghi svilupparono una teoria per spiegare perché questo accade. Hanno suggerito che ciò sia dovuto al fatto che le grandi molecole nel liquido vengono tirate in superficie durante l'evaporazione, formando uno "strato di polarizzazione" che inibisce l'evaporazione e, per estensione, l'essiccazione. In questo nuovo sforzo, il gruppo di ricerca ha condotto un esperimento per testare questa teoria.

I ricercatori hanno praticato cinque fori in un cilindro tozzo e rotondo e hanno inserito tubi capillari di vetro in posizione orizzontale, ciascuno dei quali è stato poi sigillato in posizione. Hanno poi aggiunto una quantità di alcol polivinilico nel cilindro, che hanno posizionato su una bilancia. Hanno versato un sottile strato di olio sopra il liquido per evitare l'evaporazione superficiale.

Il tocco finale prevedeva il posizionamento di una scatola del flusso d'aria controllata dall'umidità relativa sopra la parte superiore del cilindro per consentire il controllo dei livelli di umidità. Il team ha quindi eseguito diverse prove di 17 ore per determinare i tassi di evaporazione (utilizzando la scala per misurare la quantità di liquido evaporato) dai tubi a diversi livelli di umidità, compresi tra il 25% e il 90%.

I ricercatori hanno scoperto che, come previsto, i tassi di evaporazione sono rimasti costanti per circa tre ore. Ma poi i tassi sono crollati, come teorizzato da Salmon, indipendentemente dai livelli di umidità. Il tasso di evaporazione non è diminuito con l'aumento dell'umidità durante le prime tre ore. Tuttavia, la teoria sembrava valere solo per livelli di umidità fino all'80%; a tassi superiori, l'evaporazione rallentava, cosa che il team suggerisce fosse probabilmente dovuta a qualche altra forza.

I ricercatori suggeriscono che il loro lavoro potrebbe avere applicazioni mediche poiché recenti sforzi di ricerca hanno dimostrato che le goccioline respiratorie tendono a formare pelli simili a quelle osservate nell'apparato sperimentale.

Ulteriori informazioni: Max Huisman et al, L'evaporazione delle soluzioni polimeriche concentrate è insensibile all'umidità relativa, lettere di revisione fisica (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.248102

Informazioni sul giornale: Lettere di revisione fisica

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