Stromingen maken kringen op tafel

Gemorste koffie droogt niet als een egale vlek op, maar als een donkere kring waarbinnen nauwelijks koffie is achtergebleven. Onderzoekers van twee instituten in Chicago schrijven in het Britse weekblad Nature van 23 oktober te hebben doorgrond waarom....

Aangenomen dat de verdamping overal even snel verloopt, zou de druppel op het eerste gezicht aan de dunne buitenrand het eerst volledig zijn verdampt. Het front zou zich geleidelijk van de rand naar het centrum bewegen met een egale vlek als resultaat.

Maar volgens Robert Deegan en anderen van het James Franck Instituut in Chicago, gebeurt er iets anders. Bij de verdamping blijft het oppervlak van de druppel constant omdat de rand zich hecht aan oneffenheden op het onderliggende oppervlak. Daardoor wordt de druppel langzaam strakgetrokken. Om zo lang mogelijk te verhinderen dat aan de rand de vloeistof opraakt, treedt binnen de vloeistoffilm een stroming op van het binnengebied naar de rand. Bij dat proces worden de opgeloste kleurstoffen meegesleept en afgezet in het randgebied.

Het onderzoek naar de kringvorming in koffievlekken heeft meer dan academische betekenis. Drogende suspensies en oplossingen zijn van belang in de druk- en aflakindustrie en in de wasserijwereld. Nu het droogmechanisme ook theoretisch is doorgrond, is het misschien zelfs te gebruiken voor het afzetten van fijne materiaalpatronen op oppervlakken.

Meer over