[https://meltwater-apps-production.s3.amazonaws.com/uploads/images/55278eef35dc11c18485e630/blobid1_1509614578648.png]
Persbericht Wageningen University & Research, nr. 097, 06 november 2018
https://www.wur.nl/nl/nieuws-wur/Show/Opspattende-waterdruppel-voor-het-eerst-beschreven-in-natuurkundige-termen.htm<http://icm-tracking.meltwater.com/link.php?DynEngagement=true&H=AqX%2Fyxxn%2FCsKfNEzXNs%2BvxKe7ZZW379%2BIapVVCHkcj06tGRioNXHya0%2BKSYVM4zvwjRwWy8tmEBW1R4rW2uHyM%2FXNqNv0dyamgWAJZZNVYJrJJwoUR0n0Q%3D%3D&G=0&R=https%3A%2F%2Fwww.wur.nl%2Fnl%2Fnieuws-wur%2FShow%2FOpspattende-waterdruppel-voor-het-eerst-beschreven-in-natuurkundige-termen.htm&I=20181106133815.000000173e8f%40mail6-60-usnbn1&X=MHwxMDQ2NzU4OjViZTE5OTQyMjY3Y2ZjM2NlNDZkOGNiNDs%3D&S=dR5SEL_O2-ZiY3n80KWpvg68HsxMFnDjXj_Ye5WWHuI>
Opspattende waterdruppel voor het eerst beschreven in natuurkundige termen
Iedereen kent het omhoogkomende Eiffeltorentje dat kortstondig ontstaat als een
druppel water in een plas valt. Tot nu toe heeft de wetenschap geen goed
verband kunnen leggen tussen de verschillende krachten die op het bewegende
water werken en de vorm van dit torentje. Cees van Rijn van Wageningen
University & Research dook in de materie en ontdekte dat dit vloeistoffenomeen
volledig beschreven kan worden vanuit de oppervlaktespanningskracht. In het
gespecialiseerde tijdschrift Langmuir beschrijft hij het natuurverschijnsel
voor het eerst in natuurkundige termen.
Bij het opspatten zie je altijd diezelfde vorm ontstaan, zegt Cees van Rijn.
“Een vloeistoftoren met daarboven nog vaak een peervormige uitstulping die vaak
loskomt van het torentje. En dat alles in een fractie van een seconde”.
“Door de oppervlaktespanning ontstaat eerst een versnelling van de uitgeworpen
vloeistoftoren terug naar het vloeistofbad, waardoor een drukgradiënt in de
toren ontstaat,” legt hij uit. “Die drukgradiënt bepaalt vervolgens in
combinatie met opnieuw de oppervlaktespanning dat de toren de vorm van een
kleine Eiffeltoren aanneemt.”
Slow motion filmopnames maken duidelijk dat wanneer een druppel, zoals van de
regen of de koffie uit een koffiezetapparaat, het oppervlak van een plas of de
koffie bereikt, er eerst een krater ontstaat, waaruit vervolgens een centrale
vloeistoftoren oprijst. Van onderen breed als de poten van de Eiffeltoren, naar
boven toe cilindrisch taps doorlopend, om aan de top een bolletje of een of
meer losse druppeltjes te vormen. Het torentje of jet zakt weer in het
wateroppervlak, even later gevolgd door de druppeltjes.
Eiffeltorentje als universele vorm
De vorm van de Eiffeltoren is universeel voor druppels die opspatten, zegt Van
Rijn. “Of het nu de regen in het zwembad is of de druppel van een kopje koffie
in een reclamefilmpje, zoals de Nespresso commercial met George Clooney. Bij
het opspatten zie je altijd dezelfde vorm ontstaan, en waarvan de grootte
alleen afhankelijk is van de oppervlaktespanning, de dichtheid van de
vloeistof, en de versnelling waarmee het torentje als gevolg van de
oppervlaktespanning naar beneden wordt getrokken.
Inkjetindustrie
Een mogelijke toepassing kan er zijn in de inkjetindustrie, waarbij druppels
worden weggeschoten, waaraan soms nog een kleine Eiffeltorenvormige staart zit.
Door de vormverandering van de staart te meten kan de dynamische
oppervlaktespanning worden bepaald, zoals in het Langmuir-artikel wordt
beschreven.
Een ander toepassing is er in de druppelfotografie waarbij eerst een zo hoog
mogelijke ‘Eiffeltoren’ wordt gevormd, die daarna wordt gebombardeerd met
verdere druppels die naar beneden vallen, hetgeen vaak spectaculaire beelden
oplevert. Door gebruik te maken van de voorspellingen van het model kun je
bijvoorbeeld als uitgangspositie kleinere of grotere vloeistoftorens maken door
vloeistoffen te nemen met een andere oppervlaktespanning en/of massadichtheid.
Voorbeeld van druppelfotografie, waarbij verschillende druppels op de top van
een net gevormde Eiffeltoren van vloeistof is gevallen is te zien op
https://www.oce.com/fluid-dynamics/<http://icm-tracking.meltwater.com/link.php?DynEngagement=true&H=AqX%2Fyxxn%2FCsKfNEzXNs%2BvxKe7ZZW379%2BIapVVCHkcj06tGRioNXHya0%2BKSYVM4zvwjRwWy8tmEBW1R4rW2uHyM%2FXNqNv0dyamgWAJZZNVYJrJJwoUR0n0Q%3D%3D&G=0&R=https%3A%2F%2Fwww.oce.com%2Ffluid-dynamics%2F&I=20181106133815.000000173e8f%40mail6-60-usnbn1&X=MHwxMDQ2NzU4OjViZTE5OTQyMjY3Y2ZjM2NlNDZkOGNiNDs%3D&S=u9cC3_CPpAMscg9_OhqT22Ym0Z8W0yXudTIru6YiTtU>.
Publicatie, video’s en snapshots
* Emanating Jets As Shaped by Surface Tension Forces. Cees J. M. van Rijn,
Langmuir, 19 okt 2018. Zie
https://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/acs.langmuir.8b02413<http://icm-tracking.meltwater.com/link.php?DynEngagement=true&H=AqX%2Fyxxn%2FCsKfNEzXNs%2BvxKe7ZZW379%2BIapVVCHkcj06tGRioNXHya0%2BKSYVM4zvwjRwWy8tmEBW1R4rW2uHyM%2FXNqNv0dyamgWAJZZNVYJrJJwoUR0n0Q%3D%3D&G=0&R=https%3A%2F%2Fpubs.acs.org%2Fdoi%2Fipdf%2F10.1021%2Facs.langmuir.8b02413&I=20181106133815.000000173e8f%40mail6-60-usnbn1&X=MHwxMDQ2NzU4OjViZTE5OTQyMjY3Y2ZjM2NlNDZkOGNiNDs%3D&S=AQJgDKqUFWfyphf1VHd904LLOrZz-YqLKWK8YMm3NgI>
inclusief video’s Langmuir richt zich volledig op oppervlaktechemie en fysica.
Snapshots van de Nespresso koffie commercial, Youtube. Nespresso ‘What else’
https://www.youtube.com/watch?v=frbEXL4TX2s.<http://icm-tracking.meltwater.com/link.php?DynEngagement=true&H=AqX%2Fyxxn%2FCsKfNEzXNs%2BvxKe7ZZW379%2BIapVVCHkcj06tGRioNXHya0%2BKSYVM4zvwjRwWy8tmEBW1R4rW2uHyM%2FXNqNv0dyamgWAJZZNVYJrJJwoUR0n0Q%3D%3D&G=0&R=https%3A%2F%2Fwww.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DfrbEXL4TX2s&I=20181106133815.000000173e8f%40mail6-60-usnbn1&X=MHwxMDQ2NzU4OjViZTE5OTQyMjY3Y2ZjM2NlNDZkOGNiNDs%3D&S=O1c7m9N3z3V8NVJ8NDaGi6TkIsTv-vc3jPrAWbmb7qo>
* Figuur in bijlage: Koffiejet uit het artikel in Langmuir (2018). De
blauwe streepjeslijn geeft de voorspelde vorm volgens het gepresenteerde model.
(Bijlage)
NOOT VOOR DE REDACTIE
Meer informatie bij dr. Cees van Rijn, tot 2017 hoogleraar Nanotechnologie voor
voeding en gezondheid aan Wageningen University & Research, tel. 06 2929 4444,
cees.vanrijn@xxxxxx<mailto:cees.vanrijn@xxxxxx> of via Jac Niessen,
wetenschapsvoorlichter WUR, tel. 0317 485003,
jac.niessen@xxxxxx<mailto:jac.niessen@xxxxxx>.
In 2018 bestaat Wageningen University & Research 100 jaar. Vanuit de missie ‘To
explore the potential of nature to improve the quality of life’ combineren wij
fundamentele en toegepaste kennis om bij te dragen aan het oplossen van
belangrijke vragen in het domein van gezonde voeding en leefomgeving. Onze
6.500 medewerkers en 12.000 studenten laten zich met open en nieuwsgierige blik
inspireren door natuur, maatschappij en technologie. Inspiratie die ons al een
eeuw in staat stelt om te verwonderen, kennis te ontwikkelen en deze wereldwijd
toe te passen; oftewel 100 years Wageningen Wisdom & Wonder.
www.wur.nl<http://www.wur.nl>
Attachment:
097_20181106_Afbeelding1Opspattende%20waterdruppel.CeesVanRijn2.jpg
Description: 097_20181106_Afbeelding1Opspattende%20waterdruppel.CeesVanRijn2.jpg
