Endlich gelingt es den Forschern, dieses halb alte Rätsel zu lösen, warum die Kapillarkondensation immer so schwer zu beobachten ist, warum es sich im Grunde genommen um ein mikroskopisches Phänomen handelt, an dem mehrere Wasserschichten beteiligt sind, und wie es so stabil ist. Ob es sich dabei um ein physikalisches Gesetz oder eine Art magische Fantasie handelt, die ständig stattfindet, ist sehr schwierig, es mithilfe mikroskopischer Gleichungen und makroskopischer Eigenschaften von Wassermassen vernünftig zu beschreiben. In der porösen Substanz und dem porösen Material beginnt der Wasserdampf ständig zu kondensieren, da sich der Wasserdampf aufgrund der darin vorhandenen Poren im Allgemeinen aus der Umgebungsluft absetzt und kondensiert. Da die Flüssigkeitsschicht nur wenige Moleküle dick ist, fehlte es an Verständnis und Wissen über dieses allgegenwärtige Phänomen.
Forscher an der Universität Manchester unter der Leitung des Nobelpreisträgers Andre Geim, der diesen Monat vor 10 Jahren gemeinsam mit Kostya Novoselov den Nobelpreis für Physik erhielt, haben künstliche Kapillaren hergestellt, die klein genug sind, damit Wasserdampf unter normalen Umgebungsbedingungen darin kondensieren kann. Die Forscher haben diese künstlichen Kapillaren hergestellt, die sehr klein sind, und der Grund für die sehr geringe Größe liegt in der Größe des Wasserdampfs.
Wenn wir über das Phänomen der Kapillarkondensation sprechen, ist der Lehrbuchprozess in der Welt um uns herum allgegenwärtig, und diese wichtigen Eigenschaften haben Sie in Ihrer Schulzeit bestimmt gelernt und sie werden im Alltag von fast jedem Lebewesen auf diesem Planeten verwendet. Eigenschaften wie Reibung, Haftung, Haftreibung, Schmierung und Korrosion werden stark durch die Kapillarkondensation beeinflusst. In den meisten technologischen Prozessen, die in der Mikroelektronik, der Pharmazie, der Lebensmittelindustrie und anderen Branchen verwendet werden, ist dieses Phänomen wichtig, und Kinder und Familien könnten nicht einmal Sandburgen auf Buchenholz bauen. Sie könnten den Traum vom eigenen Zuhause nicht verwirklichen, wenn dieser Prozess der Kapillarkondensation in der Natur nicht vorhanden wäre. Wissenschaftlich wird er durch die 150 Jahre alte Kelvin-Gleichung beschrieben, die sich als genau richtig und bemerkenswert zuverlässig erwiesen hat, sogar für Kapillaren, die nur 10 Nanometer groß sind, was fast der Breite von Tausenden menschlichen Haaren entspricht. Damit Kondensation bei Raumtemperatur oder, sagen wir, unter ganz normalen Bedingungen von 30 bis 50 % auftritt, muss die Größe der Kapillaren variiert und um 1 nm verringert werden. Dies ist vergleichbar mit der Größe von Wassermolekülen, aber sehr klein.
