pinnallehidastaa

Pinnallehidastaa on käsite, jolla tarkoitetaan ilmiötä, jossa kappaleen, virtaavan fluidin tai diffundoituvan aineen liike hidastuu, kun se kohtaa kiinnittyvän tai vuorovaikutukseen tulleen pinnan. Termiä käytetään yleisemmällä tasolla kuvaamaan pinnan aiheuttamaa liikkeen vähentymistä joko fysikaalisissa, kemiallisissa tai teknisissä yhteyksissä.

Etymologia ja käyttökonteksti. Suomen kielen sana koostuu sanoista pinnalle ja hidastaa, ja sitä käytetään kuvaamaan tilanteita, joissa pinnan vuorovaikutus vaikuttaa liikkuvan määrän kulkuun. Pinnallehidastaa ei viittaa yhtä tiukasti yhteen vakiintuneeseen ilmiöön, vaan se on kuvaileva termi, joka korostaa pintaan liittyvää retardointia jalostus- ja tutkimustilanteissa.

Keskeiset mekanismit. Hidastuminen voi johtua tribologisista kitkanvoimista, adhesiosta (esimerkiksi stiction), pinnan pintarakenteen aiheuttamasta kuljetusvastuksesta tai energian siirrosta intiimeihin pintavaikutuksiin. Nesteissä rajakerroksen lavastus aiheuttaa nopeuden pystysuoraa muutosta lähimmän pinnan tuntumassa; elektronien tai ioneiden liikkeessä pinnan sähköinen ja rakenteellinen vuorovaikutus voi heikentää mobiilisuutta.

Sovellukset ja kontekstit. Pinnallehidastaa on keskeinen käsite esimerkiksi mikrofluidiikassa, nanoteknologiassa, katalyysissä, tribologiassa ja MEMS-laitteiden suunnittelussa. Tutkimuksessa sen ilmenemismuotoja mitataan ja mallinnetaan esimerkiksi liike- ja diffuusiomittauksilla sekä rajapintojen viscositeeteillä tai pintoihin liittyvillä hankausominaisuuksilla.

Verrattavat käsitteet. Liikkuvuuden rajapinnoilla liittyvät käsitteet kuten no-slip-rajapintaehto, Navierin slippiehto, rajakerros sekä adsorptio ja pintadiffuusio ovat läheisiä pinnalle hidastumisen ymmärtämisessä.