Час життя супергідрофобного стану на шорсткій поверхні можна збільшити при насиченні води газом. Вчені з Китаю показали, що якщо підтримувати рівень насичення близьким до максимального, то супергідрофобність може існувати нескінченно довго в рамках експерименту. Робота опублікована в.
Відомо, що при змочуванні водою плоскої поверхні крайовий кут може бути менше 90 градусів (для гідрофільних поверхонь) або більше 90 градусів (для гідрофобних поверхонь). Але якщо зберігати поверхню ідеально плоскою, то навіть для найбільш гідрофобних поверхонь крайовий кут не може перевищувати приблизно 120 градусів. Однак якщо додати до гідрофобності ще й мікрорельєф, крайовий кут можна значно збільшити за рахунок виникнення повітряного шару між рідиною і твердою поверхнею. Такий ефект спостерігається, наприклад, на поверхні листа лотоса, а також використовується для створення протизмочувальних поверхонь. Тим не менш, для більшості таких поверхонь супергідрофобний стан не є термодинамічно стійким. З часом газ залишає порожнини на шорсткій поверхні, і їх заповнює рідина. Для того, щоб продовжити час життя супергідрофобного стану, вчені зазвичай пропонують змінювати геометрію поверхні або наносять на неї наночастинки, створюючи ієрархічну шорстку структуру.
У своєму новому дослідженні вчені з Китаю запропонували підвищити стійкість супергідрофобності, не змінюючи властивості поверхні, а просто підтримуючи постійний рівень розчиненого в рідині повітря. Щоб показати, що такий механізм працює, вони провели наступний експеримент. Супергідрофобний лист лотоса помістили у водний потік швидкістю до 30 мілілітрів на хвилину і стежили за станом газу на поверхні. Вода витікала з резервуара, який був поміщений на рухому платформу і через який продувалося повітря, так що можна було контролювати гідростатичний тиск і ступінь насиченості води повітрям.
Виявилося, що незалежно від гідростатичного тиску, підтримуючи максимально можливу концентрацію розчиненого у воді газу (тобто насиченість у 100 відсотків), можна зберігати супргідрофобний стан на поверхні листа лотоса досить довгий час. Експеримент проводився протягом декількох годин, і ніяких змін за цей час вчені не виявили. При цьому в разі насиченості, наприклад, 67 відсотків, вже через дві хвилини всі порожнини поверхні виявлялися заповнені водою.
Вчені не уточнюють, як такий метод можна застосувати при використанні супергідрофобних поверхонь у природних водоймах, але для лабораторних умов такий спосіб є досить перспективним.
Нещодавно ми писали про ще одну цікаву властивість супергідрофобних поверхонь: вони можуть сильно знижувати опір рідини. А якщо супергідрофобну кульку кинути в рідину з потрібною швидкістю, то опір може знизитися відразу в 10 разів.