Vandafvisning

Vandafvisning, or water repellence, er egenskaben hos en overflade til at modstå regning eller spredning af vand. Det beskriver, hvordan vand interagerer med en overflade, og adskiller sig fra materialets generelle vandindtrængning eller vandtæthed. En vandafvisende overflade gør vand til dråber, der beadas og ruller af i stedet for at hæfte og trænger ind.

Måling og teori: Graden af vandafvisning bestemmes ofte ved en statisk contact angle mellem en vanddråbe og overfladen, målt med kontaktvinkometri. Hydrofobe overflader har kontaktvinkler over cirka 90 grader; superhydrofobe overflader overstiger 150 grader og udviser lav kontaktvinkel-hysterese, så dråber ruller af ved små hældninger. Vådningstilstande forklares af modeller som Wenzel og Cassie-Baxter, der beskriver, hvordan ruhed og luftlommer påvirker den tilsyneladende vinkel.

Årsager og metoder: Vandafvisning skyldes lave overfladeenergier, mikro- og nanostrukturer eller en kombination af begge. Overflader kan gøres vandafvisende gennem belægninger (fluorinerede polymerer, silikoner, silaner), tyndfilmaflejring eller tekstureringsteknikker som kemisk behandling, plasma eller nanostrukturering. Naturlige eksempler findes i lotusbladen og andre planter.

Anvendelser og begrænsninger: Vandafvisning er ønskelig i tekstiler, glas, solcellepaneler, bygningsfacader, elektronik og retteretter køkkensudstyr for at reducere pletdannelse, isdannelse og korrosion. Holdbarhed og miljøhensyn begrænser praksis; slid, kemisk eksponering og forurening kan forringe ydeevnen. Fluorerede forbindelser kan have miljøomkostninger, hvilket driver udvikling af mere holdbare og mindre skadelige alternativer.