Overslaan en naar de inhoud gaan
'Ik wil rare druppels bestuderen'

Het lijkt zo simpel. Een druppel op een hellend vlak gaat rollen. Dat weet ieder kind. Maar hoe dit precies komt, was onbekend, totdat promovendus ir. Michiel Musterd (TNW) er eerder deze maand over publiceerde.

Wanneer gaat een druppel rollen?“Hoe lang een druppel aan een hellend oppervlak blijft hangen, heeft te maken met de asymmetrie tussen de voor- en achterkant van de druppel. Die asymmetrie hangt weer samen met de oppervlaktespanning tussen de druppel en het vaste oppervlak, tussen de druppel en de lucht en tussen het vaste oppervlak en de lucht. Als die drie krachten in evenwicht zijn met elkaar én met de zwaartekracht, dan blijft de druppel hangen. De balans tussen die krachten verandert als je het oppervlak onder een hoek zet. Wordt de hoek te groot, dan gaat de druppel rollen.”

Dat lijkt wel heel erg voor de hand te liggen.“Maar in mijn artikel beschrijf ik hoe dit precies werkt. Dit proces was nog nooit in een model beschreven.”

Opmerkelijk.“Ja, het verbaasde mij ook. Ik merkte dat toen ik begon met mijn promotieonderzoek. Ik wilde onderzoeken hoe de ruwheid van oppervlaktes het rollen van druppels beïnvloedt. Maar die vraag ging dus eigenlijk al te ver. Hoe het komt dat druppels überhaupt gaan rollen, was immers nog niet bekend. Nu, na jaren van onderzoek, heb ik dit achterhaald. Begin volgend jaar promoveer ik, maar eigenlijk ben ik nu pas zover dat ik kan beginnen aan mijn oorspronkelijke onderzoeksvraag.” Lacht. “Zo gaan die dingen vaak in de wetenschap.”

Je hebt ook ontdekt dat de wijze waarop en regendruppelop een glasplaat landt, beïnvloedt hoe snelhij er vanaf rolt.“Ja, als hij hard is neergekomen zal hij wat platterzijn en minder snel vervormen wanneer je het oppervlak onder een hoek zet. Aan de vorm van druppels kan ik hun voorgeschiedenis afleiden. Ik kan je bijvoorbeeld vertellen of een druppel recht uit de lucht is gevallen of dat het een waterspetter is. Het fascineert me.”

Dan zijn het zijn mooie tijden voor je. Het regent volop.“Door de regen fietsen vind ik niet zo leuk hoor. Maar het zorgt absoluut voor mooie schouwspellen.”

Heeft jouw onderzoek ook praktisch nut?“Dankzij mijn werk is beter te voorspellen hoe druppels zich op bepaalde oppervlaktes zullen gedragen. Zulk inzicht kan bijvoorbeeld van pas komen bij de fabricage van zonnepanelen. Je wilt dat druppels daar makkelijk van af rollen. Hetzelfde geldt voor autoruiten.”

Ga ja na je promotie verder in het druppelonderzoek?“Dat weet ik nog niet zeker. Er zijn nog wel druppels die ik verder wil onderzoeken. Druppels die heel raar gevormd zijn, met inhammen en uitstulpingen. Die ontstaan als het oppervlak op kleine schaal niet homogeen is. Als bij een druppel op een glasplaat bijvoorbeeld een vette vingerafdruk zit dan krijgt hij een gekke vorm. Ik zou dit soort effecten in het model willen vatten.”

M. Musterd, et., al. Droplets on Inclined Plates: Local and Global Hysteresis of Pinned Capillary Surfaces. Physical Review Letters, 5 August 2014

Krijg Delta updates

Click here to unsubscribe