Läpäisyä

Läpäisyä tarkoitetaan kykyä päästä läpi; se kuvaa sitä, miten aine, energia tai signaali voi kulkea esteen tai materiaalin läpi. Termiä käytetään laajasti eri tieteenaloilla. Optiikassa läpäisy viittaa valon tai säteilyn siirtymiskykyyn aineen läpi. Kemiallisessa ja biologisessa kontekstissa kyse on molekyylien tai ionien pääsystä solukalvoihin tai muihin esteisiin sekä diffuosiosta. Materiaalitieteessä läpäisy määrittelee kaasujen, nesteiden tai höyryjen kulkeutumisen materiaalin läpi ja vaikuttaa esimerkiksi pakkausten, suojavarusteiden ja eristemateriaalien valintaan.

Optiikassa läpäisy eli transmittanssi kuvaa sen osuutta, joka siirtyy näytteen läpi. Se lasketaan suhteessa esiintymätyn säteen I0 ja läpäistyyn säteen I: T = I / I0, ja ilmoitetaan usein prosentteina. Ilmiöön vaikuttavat valon aallonpituus, aineen tiheys ja paksuus sekä mahdollinen absorptio ja heijastus. Beerin laki ja absorbanssi A = -log10(T) linkittyvät aineen konsentraatioon ja paksuuteen: I = I0 e^{-μx}.

Biologisessa ja kemiallisessa kontekstissa läpäisy voidaan kuvata permeabiliteettina. Diffuusionopeutta määrittää Fickin laki, ja läpäisyyn vaikuttavat tekijät ovat molekyylin koko, nesteen tai solukalvon ominaisuudet sekä lämpötila. Permeabiliteetti P kertoo, kuinka nopeasti aine siirtyy esteen läpi, ja siihen liittyy usein pitoisuusero ΔC.

Materiaalitekniikassa läpäisyyn liittyvät testaukset arvioivat, miten hyvin materiaali estää tai sallii kaasujen, kosteuden tai ääniaallon kulun. Permeointitestit käyttävät usein diffuusiokammioita tai Franz-rakennetta. Läpäisyyn liittyvät ilmiöt ovat keskeisiä esimerkiksi elintarvikepakkausten, vaatetuksen, biolääketieteellisten laitteiden ja säteilyn suojauksien suunnittelussa sekä standardien määrittelyssä.