Tại sao sơn lại không khô chậm hơn trong môi trường có độ ẩm cao?
Một nhóm các nhà vật lý tại trường đại học Edinburgh hợp tác với một chuyên gia về bệnh truyền nhiễm và miễn dịch ở Viện Roslin ở trường để triển khai thự nghiệm, đánh giá một lý thuyết để giải thích tại sao màu vẽ lại khô cùng một tốc độ trong các môi trường có độ ẩm khác nhau.
Kết quả được xuất bản trên tạp chí Physical Review Letters1.
Cảm nhận chung của mọi người thường là sơn phải khô nhanh hơn trong một ngày khô ráo và ngược lại trong một ngày ẩm ướt bởi vì khả năng bốc hơi gia tăng khi không khí xung quanh nguồn chất lỏng đặc biệt này khô hơn. Tuy nhiên bằng chứng cho thấy suy nghĩ này không hoàn toàn đúng với trường hợp sơn và các dạng chất lỏng khác. Sáu năm trước, nhà hóa học Jean-Baptiste Salmon và cộng sự đã phát triển một lý thuyết giải thích tại sao. Họ đề xuất đó là vì các phân tử lớn trong chất lỏng đã đẩy lên bề mặt trong suốt quá trình bốc hơi, hình thành một “lớp phân cực” ngăn sự bốc hơi và làm khô. Trong nỗ lực mới, nhóm nghiên cứu đã thực hiện một thực nghiệm để kiểm tra lý thuyết này.
Các nhà nghiên cứu đã ‘đào’ năm cái lỗ trong một cylinder hình trụ thấp và gài những ống mao dẫn thủy tinh vào trong một vị trí nằm ngang – mỗi ống được bịt kín. Sau đó họ cho thêm một ít cồn polyvinyl vào cylinder rồi đặt nó lên một bàn cân. Họ đổ một lớp dầu mỏng lên trên chất lỏng và ngăn không cho bề mặt bốc hơi.
Cuối cùng họ đặt một thiết bị có kiểm soát dòng không khí lên đỉnh cylinder để cho phép kiểm soát các mức độ khác nhau của độ ẩm. Nhóm nghiên cứu sau đó thực hiện các thử nghiệm kéo dài 17 giờ để xác định các tốc độ bốc hơi (sử dụng cân để đo đạc lượng chất lỏng bốc bơi) từ các ống ở các mức độ ẩm khác nhau, từ 25% đến 90%.
Các nhà nghiên cứu tìm thấy đúng như họ chờ đợi, các tốc độ bay hơi vẫn không đổi sau ba giờ. Nhưng sau mốc này, tốc độ đã giảm mạnh như giả thuyết của Salmon. Tốc độ bay hơi không suy giảm khi độ ẩm gia tăng ở ba giờ đầu. Tuy nhiên lý thuyết chỉ đúng với độ ẩm lên tới 80% – tại các mức cao hơn thì sự bay hơi đã chậm đi và nhóm nghiên cứu đề xuất là nó phụ thuộc vào một số điều kiện khác.
Nhóm nghiên cứu gợi ý công trình nghiên cứu của mình sẽ có thể có những ứng dụng trong y học vì nghiên cứu cho thấy các giọt hô hấp có xu hướng hình thành trên da tương đồng với những gì đã thấy trong thực nghiệm.
Thanh Hương tổng hợp
Nguồn: https://www.iflscience.com/why-doesnt-paint-dry-faster-on-dry-days-than-on-wet-ones-72082
https://phys.org/news/2023-12-dry-slower-humid-environment.html
——————————————
1. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.248102
