Vattenfilm

Vattenfilm, eller vattenfilmning, är en mycket tunn vattenfilm som bildas och fäster vid en yta genom vätning och adhesion. Den uppkommer när vattenhalten i omgivningen är hög eller när ytan är hydrofil, så att ett begränsat vattenlager behålls mellan ytor eller mellan ytan och luften.

Tjockleken på en vattenfilm varierar vanligtvis från några nanometer upp till flera tiotal nanometer, beroende på ytan egenskaper, tryck, temperatur och närvaro av lösta ämnen. På hydrerade eller hydrofila ytor kan vattenmolekylerna bilda organiserade skikt i närheten av ytan, ibland kallade hydration layers, vilka kan påverka filmen mekaniska och elektriska egenskaper.

Betydelsen av vattenfilmer märks inom tribologi, där de fungerar som en gränslubricant i mikroskopiska och nanometerstora kontaktdelar och därmed kan reducera friktion och slitageskador. I andra sammanhang påverkar de fluidiska egenskaper hos små kanaler, porer och ytskikt, samt adhesion och avdunstning. Vattenfilmen spelar också en viktig roll för korrosion och kemisk reaktioner, eftersom den bildar en vissionsbarriär och en ledningsväg för joner när den är tillräckligt livlig.

Förekomsten av vattenfilmer är vanlig i naturliga miljöer och tekniska system, till exempel på växter och ytor i fuktiga miljöer, i keramiska och metalliska ytor i närvaro av luftfuktighet, eller i mikroskopiska godsliga/porösa material där kapillärkondensation bildar filmer. Studier av vattenfilmer använder tekniker som ellipsometri, atomkraftsmikroskopi och ytkrafter-mätningar för att bestämma tjocklek, struktur och stabilitet.

Sammanfattningsvis är vattenfilmer små, hudra tjocka skikt som uppstår vid lämpliga ytor och fuktförhållanden och som påverkar fysikaliska och kemiska processer i flera tekniska och naturliga sammanhang.