Der Hauptunterschied zwischen hydrophob und superhydrophob ist ihr Kontaktwinkel für Wassertropfen. Der Kontaktwinkel für Wassertropfen auf hydrophoben Oberflächen beträgt mehr als 90 Grad, sodass Wasser abgestoßen wird. Im Gegensatz dazu beträgt der Kontaktwinkel für Wassertropfen auf einer superhydrophoben Oberfläche mehr als 150 Grad, was dazu führt, dass Wasser nicht nur abgestoßen, sondern auch von der Oberfläche abperlt.
Sowohl hydrophobe als auch superhydrophobe Oberflächen sind wasserabweisende Oberflächen. Die hydrophoben Wechselwirkungen beschreiben die Abstoßung zwischen Wasser und anderen Stoffen, wobei superhydrophob stärker als hydrophob bedeutet.
Was ist hydrophob?
Hydrophobe Wechselwirkungen sind Abstoßungskräfte zwischen Wassermolekülen und anderen Substanzen. Es ist der Wechselwirkungstyp, der der hydrophilen Wechselwirkung (Anziehungskraft zwischen Wassermolekülen und anderen Substanzen) entgegengesetzt ist. In diesem Begriff bedeutet „Hydro“„Wasser“und „Phobic“bedeutet „Angst“. Daher können wir Stoffe, die kein Wasser mögen, als hydrophobe Stoffe bezeichnen. Diese Stoffe stoßen Wassermoleküle ab. Im Allgemeinen zeigen unpolare Moleküle diese Art von Wechselwirkung, weil Wassermoleküle polar sind. Mit anderen Worten, hydrophobe Substanzen neigen dazu, unpolare Substanzen wie Öl und Hexan anzuziehen oder mit ihnen zu interagieren oder sich darin aufzulösen.
Manchmal werden hydrophobe Substanzen als lipophile Substanzen bezeichnet, weil diese Substanzen Lipid- oder Fettbestandteile anziehen. Wenn eine hydrophobe Substanz zu Wasser hinzugefügt wird, neigen die Moleküle der Substanz dazu, Klumpen zu bilden, indem sie sich miteinander verbinden. Dies macht hydrophobe Lösungsmittel wichtig, um unpolare Verbindungen aus Wasser oder polaren Lösungen abzutrennen.
Was ist superhydrophob?
Superhydrophobe Interaktion ist die Fähigkeit, Wasser so weit abzustoßen, dass Tröpfchen nicht flach werden, sondern abperlen. Sie wird auch als Ultrahydrophobie bezeichnet. Superhydrophobe Oberflächen sind extrem hydrophobe Oberflächen, die extrem schwer zu benetzen sind. Normalerweise übersteigt der Kontaktwinkel eines Wassertropfens auf einer solchen Oberfläche 150 Grad. Aufgrund des Verh altens von Wassertropfen auf einem Lotusblatt können wir diese Wechselwirkung auch Lotuseffekt nennen. Ein Wassertropfen, der auf eine superhydrophobe Oberfläche trifft, kann vollständig zurückprallen, ähnlich wie ein elastischer Ball.
Der Kontaktwinkel des Wassertropfens auf einer superhydrophoben Oberfläche wurde erstmals 1805 von Thomas Young beschrieben. Er tat dies, indem er die Kräfte analysierte, die auf den Flüssigkeitstropfen wirken, der auf einer glatten, festen Oberfläche ruht, die umgeben ist durch ein Gas.
Wir können Beispiele für superhydrophobe Oberflächen in der Natur finden, darunter Lotusblätter, feine Haare auf einigen Pflanzen, Wasserläufer und Insekten, die auf der Wasseroberfläche leben, einige Vögel, die großartige Schwimmer sind, etc.
Was ist der Unterschied zwischen hydrophob und superhydrophob?
Sowohl hydrophobe als auch superhydrophobe Oberflächen sind wasserabweisende Oberflächen. Der Hauptunterschied zwischen hydrophob und superhydrophob besteht darin, dass der Kontaktwinkel für Wassertropfen auf hydrophoben Oberflächen mehr als 90 Grad beträgt, während der Kontaktwinkel für Wassertropfen auf einer superhydrophoben Oberfläche mehr als 150 Grad beträgt. Daher stoßen hydrophobe Oberflächen Wasser ab, während superhydrophobe Oberflächen Wasser nicht nur abstoßen, sondern das Wasser auch von ihren Oberflächen abperlen lassen.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen hydrophob und superhydrophob in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Hydrophob vs. Superhydrophob
Hydrophobe Wechselwirkungen sind Abstoßungskräfte zwischen Wassermolekülen und anderen Substanzen. Superhydrophobe Wechselwirkung ist die Fähigkeit, Wasser so weit abzustoßen, dass Tröpfchen nicht abflachen, sondern abperlen. Der Hauptunterschied zwischen hydrophob und superhydrophob besteht darin, dass der Kontaktwinkel für Wassertropfen auf hydrophoben Oberflächen mehr als 90 Grad beträgt, während der Kontaktwinkel für Wassertropfen auf einer superhydrophoben Oberfläche mehr als 150 Grad beträgt. Daher stoßen hydrophobe Oberflächen Wasser ab, wohingegen superhydrophobe Oberflächen Wasser nicht nur abstoßen, sondern das Wasser auch von ihren Oberflächen abperlen.
