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雨滴可以产生足够强的电荷,以令人惊讶的方式腐蚀金属
滑动的液滴可以产生足够的电荷来刺穿涂层并使金属受到腐蚀。
来源:ZME科学沿着叶子滑落的水滴可以获得足够的电荷,即使穿过金属上的保护性油漆涂层,也能打出一个微小的孔。
在实验室实验中,研究人员观察到这种效应反复出现。经过 3,000 次撞击后,电中性的液滴使涂有特氟隆的铜变得光滑。但水滴首先滑过室内植物叶子、PVC 墙板、塑料窗户材料或防水表面,在涂层上留下疤痕,并损坏下面的铜。
一篇新的《自然》论文中描述的令人惊讶的结果指出,水可能会通过第三种方式穿透涂层,导致您的家或汽车生锈。水滴会因反复撞击而磨损保护涂层,而盐、酸和污染物会对其产生化学侵蚀。但水在移动时也会带电。
该研究尚未确定现实世界中普通雨水对腐蚀的影响有多大。但这是涂层设计师很大程度上忽视的新机制。
当水滴变成微小放电时
水和固体表面在接触和分离时可以交换电荷,这是静电的液体版本。在实验中,35 微升的盐水滴滑动了 4 厘米,然后落到有涂层的铜上。根据表面的不同,每个获得约 0.2 至 2 纳库仑的电荷。
高速视频揭示了接下来发生的事情的线索。当带电水滴接近金属时,其底面会拉伸成尖锐的圆锥体。研究人员认为,液滴和绝缘涂层下方的金属实际上成为两个带有相反电荷的电极。随着间隙变窄,电场会增强,直到涂层发生介电击穿——同样的基本故障会导致电流突然穿过电绝缘体。
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