ついに研究者たちは、なぜ毛細管凝縮は常に観察しにくいのか、なぜそれが基本的に数層の水を伴う微視的現象であり、それがどのようにして非常に安定しているのかという、この半ば古い謎に答えることに成功した。それが物理法則なのか、それとも常に起こっているある種の魔法の空想なのか。微視的方程式とバルク水の巨視的特性を使用して合理的に説明するのは非常に難しい。多孔質の物質と材料の内部では、その中に存在する細孔のために水蒸気が絶えず凝縮し始め、水蒸気は通常、周囲の空気から来て、それが沈殿して凝縮する。液体層は数分子の厚さであるため、この普遍的な現象はどこか理解と知識が欠けていた。
今月で10年目を迎えるノーベル物理学賞受賞者アンドレ・ガイム氏率いるマンチェスター大学の研究者らは、通常の環境下で水蒸気が毛細管内部で凝縮できるほど小さな人工毛細管を作製した。研究者らが作製した人工毛細管は非常に小さく、その目的は水蒸気の大きさに合わせたものである。
毛細管凝縮の現象について言えば、教科書に載っているプロセスは私たちの周りの世界に遍在しており、学生時代に学んだであろう、この惑星に存在するほぼすべての生物が日常生活で使用している重要な特性です。摩擦、接着、スティクション、潤滑、腐食などの特性は、毛細管凝縮によって大きく影響を受けます。ほとんどの技術プロセスにおいて、この現象は重要であり、マイクロエレクトロニクス、製薬、食品、その他の産業で使用されています。また、子供や家族がブナの木に砂の城を建てることさえできません。この毛細管凝縮のプロセスが自然界に存在しなければ、彼らは自分の家を持つという夢を楽しむことはできません。科学的には、これは 150 年前のケルビン方程式で説明され、人間の髪の毛の数千本の幅にほぼ等しい 10 ナノメートルほどの小さな毛細管に対しても正確で驚くほど信頼できることが証明されています。それでも、室温、つまり 30% から 50% といったごく普通の状況で結露が発生するには、毛細管のサイズを変えて 1 nm 小さくする必要があります。これは水分子のサイズに匹敵しますが、非常に小さいです。
