Nøgleforskellen mellem hydrofob og superhydrofob er deres kontaktvinkel for vanddråber. Kontaktvinklen for vanddråber på hydrofobe overflader er mere end 90 grader, så det afviser vand. I modsætning hertil er kontaktvinklen for vanddråber på en superhydrofob overflade mere end 150 grader, hvilket får ikke kun til at afvise vand, men også at rulle vand af fra overfladen.
Både hydrofobe og superhydrofobe overflader er vandafvisende overflader. De hydrofobe interaktioner beskriver frastødningen mellem vand og andre stoffer, mens superhydrofob betyder mere intens end hydrofob.
Hvad er hydrofobisk?
Hydrofobe interaktioner er frastødningskræfter mellem vandmolekyler og andre stoffer. Det er interaktionstypen modsat hydrofil interaktion (tiltrækningskraft mellem vandmolekyler og andre stoffer). I dette udtryk betyder hydro "vand" og "fobisk" betyder "frygt". Derfor kan vi beskrive stoffer, der ikke kan lide vand, som hydrofobe stoffer. Disse stoffer afviser vandmolekyler. Generelt viser ikke-polære molekyler denne type interaktion, fordi vandmolekyler er polære. Med andre ord har hydrofobe stoffer en tendens til at tiltrække eller interagere med eller opløses i ikke-polære stoffer såsom olie og hexan.
Nogle gange kaldes hydrofobe stoffer lipofile stoffer, fordi disse stoffer tiltrækker lipid- eller fedtkomponenter. Når et hydrofobt stof tilsættes vand, har stoffets molekyler tendens til at danne klumper ved at kombinere med hinanden. Dette gør hydrofobe opløsningsmidler vigtige ved adskillelse af ikke-polære forbindelser fra vand eller polære opløsninger.
Hvad er superhydrofobisk?
Superhydrofob interaktion er evnen til at afvise vand i en sådan grad, at dråber ikke bliver flade, men ruller af i stedet. Det er også kendt som ultrahydrofobicitet. Superhydrofobe overflader er ekstremt hydrofobe overflader, som er ekstremt svære at fugte. Norm alt overstiger kontaktvinklen for en vanddråbe på denne slags overflade 150 grader. Vi kan også kalde denne interaktion lotuseffekten på grund af vanddråbernes opførsel på et lotusblad. En vanddråbe, der rammer en superhydrofob overflade, kan springe helt tilbage, svarende til en elastisk bold.
Vanddråbens kontaktvinkel på en superhydrofob overflade blev først beskrevet af Thomas Young i 1805. Han gjorde dette ved at analysere de kræfter, der virker på væskedråben, der hviler på en glat fast overflade, der er omgivet med gas.
Vi kan finde eksempler på superhydrofobe overflader i naturen, herunder lotusblade, fine hår på nogle planter, vandstridere og insekter, der lever på vandoverfladen, nogle fugle, der er gode svømmere osv.
Hvad er forskellen mellem hydrofob og superhydrofob?
Både hydrofobe og superhydrofobe overflader er vandafvisende overflader. Den vigtigste forskel mellem hydrofob og superhydrofob er, at kontaktvinklen for vanddråber på hydrofobe overflader er mere end 90 grader, hvorimod kontaktvinklen for vanddråber på en superhydrofob overflade er mere end 150 grader. Derfor afviser hydrofobe overflader vand, hvorimod superhydrofobe overflader ikke kun afviser vand, men også ruller vandet af fra deres overflader.
Nedenstående infografik viser forskellene mellem hydrofob og superhydrofob i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Hydrofob vs Superhydrofob
Hydrofobe interaktioner er frastødningskræfter mellem vandmolekyler og andre stoffer. Superhydrofob interaktion er evnen til at afvise vand i en sådan grad, at dråberne ikke bliver flade, men i stedet ruller af. Den vigtigste forskel mellem hydrofob og superhydrofob er, at kontaktvinklen for vanddråber på hydrofobe overflader er mere end 90 grader, hvorimod kontaktvinklen for vanddråber på en superhydrofob overflade er mere end 150 grader. Derfor afviser hydrofobe overflader vand, hvorimod superhydrofobe overflader ikke kun afviser vand, men også ruller vandet af fra deres overflader.
