Jacco Snoeijer

• 18 Mei: Wat is het lotuseffect?

Regendruppels op bladeren van de lotusplant vormen bijna perfecte ronde balletjes die heel makkelijk van de bladeren afrollen, dit in tegenstelling tot hardnekkige druppels op de ruit van een auto. Het geheim van dit lotuseffect wordt zichtbaar onder een elektronenmicroscoop. Het oppervlak van het blad is niet plat, maar bestaat uit kleine bultjes op micro- en nanometerschaal. Vanwege het vettige materiaal van het blad vormen de bultjes een soort van spijkerbed voor de regendruppel, het water maakt alleen contact met de toppen van de bultjes. Dit maakt de bladeren extreem waterafstotend, de reden waarom ze ook wel superhydrofoob worden genoemd. Met behulp van moderne technologie‘n kan deze bijzondere eigenschap artificieel worden nagemaakt om zelfreinigende materialen te maken.

Gemorste koffiedruppels drogen op tot lichtbruine vlekken met een kenmerkende donkere rand. Tijdens het indampen blijven opgedroogde koffiedeeltjes achter, maar gek genoeg verzamelen de meeste deeltjes zich aan de buitenkant van de vlek. Dit komt door de sterke verdamping aan de rand van de druppel. Daar kunnen de watermoleculen het meest effici‘nt worden afgevoerd door diffusie in de lucht. Om het ontsnapte water aan te vullen ontstaat in de resterende koffiedruppel een stroom naar de rand die de meeste koffiedeeltjes met zich mee voert. Deze stroom neemt sterk toe in de laatste seconden van de verdamping, waardoor het grootste deel van de donkere kring zich pas op het allerlaatste moment vormt.

Een vaak voorkomend misverstand is dat de klap een gevolg is van de oppervlaktespanning van het water, alhoewel deze in realiteit net sterk genoeg is om een paperclip te laten drijven. Bij de landing op het water ervaar je dat het water vrijwel onsamendrukbaar is, en dus meer lijkt op beton dan op een zacht matras. In tegenstelling tot beton kan water echter wel vervormen en kun je het water binnendringen. Omdat het niet kan worden samengedrukt, moet er echter wel een hoop water aan de kant. En snel. De kracht die daarvoor nodig is wordt geleverd door jouw lichaam en dit geeft een enorme klap. Zoals schoonspringers weten: hoe minder water wordt verplaatst, des te kleiner de klap.

• 29 Februari: Een ijsdruppel in de vorm van een puntig torentje, hoe kan dat?

Water is in vele opzichten bijzonder. Een merkwaardige eigenschap is dat het volume toeneemt wanneer het bevriest. Wanneer een kleine waterdruppel, van een paar millimeter groot, vastvriest op een heel koude ondergrond resulteert dit in een ijsbolletje met een spitse bovenkant. Deze specifieke vorm, die doet denken aan de uivormige koepels op het Rode Plein, ontstaat door het snelle bevriezingsproces en de toename van het volume van het ijs. De van onderaf groeiende ijslaag in de druppel drijft het nog onbevroren water aan de bovenkant in het nauw. In combinatie met de uitdijing van het ijs eindigt de bevriezing van de druppel in een vlijmscherpe punt.

• 17 Februari: Kun je over water lopen?

Jij misschien niet, maar er zijn verschillende dieren die wel over water kunnen lopen. De bekendste zijn de schaatsenrijders (Gerridae), insecten die worden gedragen door de oppervlaktespanning van het water. Die oppervlaktespanning is echter relatief zwak en kan alleen lichtgewichten dragen. Een zwaargewicht die toch in staat is over water te lopen is de opmerkelijke hagedis Basiliscus basiliscus, in de volksmond ook wel de Jezus-Christus-hagedis genoemd. Deze hagedis heeft brede poten die zij al rennende met een grote snelheid op het water slaat. Hierdoor geeft het water een opwaartse reactiekracht volgens exact hetzelfde principe dat kiezels laat stuiteren bij steentjes keilen. Snelheid is hierbij doorslaggevend. Een stilstaande Basiliscus basiliscus zal gewoon zinken.