Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

VTT:n tutkijat korjasivat 60 vuotta vanhan pintajännityksen määrittelyn

27.02.2012


VTT:n tutkijat osoittivat, että kiinteän aineen pintajännityksellä ei ole suoraa yhteyttä pinnan luomiseen tarvittavaan energiaan. Siksi pintajännitystä ei ole lainkaan olemassa aikaisemmin ajatellussa merkityksessä.

Kiinteän aineen pinnalla on ajateltu olevan pintajännitys samaan tapaan kuin nesteen pinnalla. Sitä kuvaa 60 vuotta vanha Shuttleworthin yhtälö, jota pidetään yhtenä pintojen termodynamiikan perusyhtälönä. Yhtälö liittää toisiinsa pintajännityksen ja pinnan luomiseen tarvittavan energian.

Kolme vuotta sitten VTT:n tutkijat Lasse Makkonen ja Kari Kolari yhdessä englantilaisen David Bottomleyn kanssa esittivät Surface Science -lehdessä, että Shuttleworthin yhtälö on ristiriidassa termodynamiikan teorian kanssa. Tästä seurasi vilkas keskustelu tieteellisissä lehdissä. Moni tutkija kiisti tällaisen ajatuksen.

Nyt Lasse Makkonen on osoittanut matemaattisesti, ettei kiistellyllä yhtälöllä ole mitään yhteyttä pinnan luomiseen tarvittavaan energiaan. Näin siitä tulee vain pinnan mekaanisen jännitystilan määritelmä. Tämän vuoksi kiinteän aineen pintajännitystä ei aiemmin ajatellussa mielessä ole olemassakaan, vaan asiaa on tarkasteltava pelkästään pinnalla olevan molekyylirakenteen näkökulmasta.

Makkosen artikkeli ilmestyi Scripta Materialia -lehdessä. Tutkimuksen on rahoittanut Suomen Akatemia.

Julkaisu: Misinterpretation of the Shuttleworth equation


Lisätietoja

Lasse Makkonen
Johtava tutkija
020 7224914

 

 

Lisätietoja

Lasse Makkonen
Johtava tutkija
020 7224914