1. Војин Мунћан, Машински факултет Универзитета у Београду, Serbia
Mnogi hidrofilni materijali, kada su potopljeni u vodi ili vodenom rastvoru, pokazuju ekskluzionu zonu blizu površine materijala koja isključuje suspendovane koloide, mikrosfere i/ili druge rastvorene molekule. Ove ekskluzione zone (EZ) se mogu prostirati od par desetina do par stotina mikrometara od hidrofilne površine, i pokazuju drugačija fizičko-hemijska svojstva od obične vode. EZ su uočene kod raznih tipova i prirodnih i veštačkih površina, hidrogelova, bioloških tkiva, hidrofilnih polimera, kao i sa velikim brojem rastvora. Ove EZ, koje predstavljaju neočekivano velike slojeve vode koje se stvaraju uz mnoge potopljene materijale su dobile ime po tome što isključuju manje više sve ostale molekule osim molekula vode.
1970. godine, K. Green i T. Otori su objavili rad koji je pokazao da se EZ takođe pojavljuje na zadnjoj strani neoštećenog uzorka rožnjače zeca, kao i na zadnjoj strani kontaktnog sočiva, kada su uzorci potopljeni u vodi. Veličina EZ je direktno merena optičkim uređajem, u različitim uslovima mešanja vode. EZ, sloj vode na koji mešanje nije imalo velikog efekta, formirana je samo na konkavnoj strani uzorka i njena širina je iznosila 350 µm na prirodnoj rožnjači, dok je na kontaktnom sočivu širina bila 150 µm. Nakon intenzivnog mešanja, ovaj sloj je redukovan, no i dalje prisutan (65 µm na rožnjači i manje od 20 µm na sočivu). Međutim, EZ se uopšte nije formirala na spoljnoj strani membrane.
Interesantna činjenica je to što se EZ stvara samo na zadnjoj strani biološke membrane (rožnjače), kao i veštačke membrane (kontaktno sočivo), što dovodi do zaključka da na stvaranje EZ ne utiče neravnomernost površinske raspodele materijala ili samo poreklo materijala. Uzimajući u obzir da su svi uzorci bili potopljeni u istu vodu, kao i da se EZ stvara zbog razdvajanja napona, dolazimo do zaključka da je jedina razlika između zadnje i prednje strane rožnjače, odnosno sočiva, zapravo samo u obliku, tako da je sam oblik membrane razlog stvaranja EZ na zadnjoj strani.
U ovom radu daćemo pregled mogućih teorija za objašnjenje ovog fenomena. Istražićemo šta se dešava na obe strane membrane (konveksnoj i konkavnoj), i diskutovaćemo o svojstvima kao što su površinski napon, adhezione i kohezione sile, ugao kvašenja, i tragaćemo za krucijalnom razlikom zbog koje se EZ stvara samo na zadnjoj strani. Odgovor na ovo pitanje je veoma važan za shvatanje principa pod kojima nastaje EZ, a koji ne zavise od svojstava samog materijala.
[1] Zeng J-m., Chin W-C., Khijniak E., Khijniak Jr. E., Pollack G.H., Surfaces and interfacial water: Evidence that hydrophilic surfaces have long-range impact, Advances in colloid and interface science, Vol.127, 2006, pp.19-27
[2] Green K., Otori T., Direct Measurements of Membrane Unstirred Layers, J.Physiology, Vol.207, 1970, pp. 93-102
[3] Leite F.L., Bueno C.C., L. Da Roz A., Ziemath E., Oliveira Jr. O.N., Theoretical models for surface forces and adhesion and their measurment using atomic force microscopy, Int.J. Mol. Sci., Vol.13, 2012, pp.12773-12856
Кључне речи :
Тематска област:
СИМПОЗИЈУМ Ц: Вода
Датум:
01.06.2013.
Бр. отварања:
177
Contemporary Materials - 2013 - Савремени материјали
