沈まない金属

先日のフォーラムでも少し言及があった浮遊選鉱法。どういった原理なのか・・・

 

「水を弾くことで浮力を得る「沈まない金属」が作られた」

https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/191539

水に硬貨やスプーンを落とすと、すぐに底まで沈んでいきます。

それは(言うまでもあいませんが)、金属そのものの密度が水より大きいからです。

一方で、大型の客船やタンカーは鉄でできているのに沈まずに浮かんでいます。

これは、船全体で見ると中身にたくさん空気を含んでいて、「鉄だけ」ではなく「鉄+空気」をまとめたときの平均の密度が水より小さくなっているからです。

ここで、もう一つ知っておきたいのが「水をはじく性質」です。

レインコートや折りたたみ傘の布、フッ素加工のフライパンなどは、水滴をぼたっと落としても、べったり広がらずにコロコロと丸い形で転がっていきます。

こうした性質を「撥水性」といいます。

その中でも、特に強く水をはじく状態を「超撥水」と呼びます。

超撥水な表面では、水滴と表面の接触角とよばれる角度がとても大きくなり、ほとんど真ん丸に近い水滴になります。

このような表面には、目に見えないレベルの細かい凸凹がたくさんあり、そのすき間に空気の層ができていることが多いと考えられています。

その空気の層がクッションのような役割をして、水を寄せつけないのです。

と、まあこのあたりが鉱山で金の粒子を浮かせて回収する浮遊選鉱法の原理だったり、パンニングの際に細かい砂金が水面に浮いてしまう理由だったりする。

https://garimpo.hatenablog.com/entry/20111025

この超撥水な表面にある水滴の接触角を測定すると表面自由エネルギーが(相対的には)わかるので、フォーラムのネタにしようと考えてはや何年?水滴を横方向から顕微鏡で撮影すれば良いだけの話なんだけど・・・

とりあえずスマホのカメラのマクロ撮影でできるかやってみるべきかな?