ووجد الباحثون أن نمط الأصباغ الجافة يتأثر بتركيز الصباغ ودرجة حرارة التجفيف. أظهرت دراسة في مجلة لانجميور التابعة للجمعية الكيميائية الأمريكية أن قطرات الطلاء ذات تركيزات الصبغة المنخفضة أو الموضوعة على أسطح أكثر برودة مجففة مثل "البيض المقلي"، في حين أن تلك التي تحتوي على تركيزات صبغية أعلى أو المجففة في درجات حرارة أعلى تبدو أكثر تجانسًا. أظهرت النتائج أنه من خلال ضبط تركيز الصباغ ودرجة حرارة التجفيف، يمكن التحكم في المظهر النهائي للطلاء المجفف.
يمكن أن تترك انسكابات القهوة بقعًا داكنة حول حواف البرك أثناء جفافها. ومع ذلك، عندما يجف الطلاء، يبدو بعضها مثل "البيض المقلي"، مع لون "الصفار" المحاط بهالة من اللون الأبيض النقي، بينما يبدو البعض الآخر متجانسًا. ولفهم هذا التغيير، لاحظ الباحثون، في مجلة ACS Langmuir، عملية تجفيف الصبغة. ووجدوا أن تركيز الصباغ ودرجة الحرارة يؤثران على تكوين السوائل وتبخرها، وأن هذه المعلومات تساعد في التحكم في شكل الطلاء الجاف.
يحتوي الطلاء على خليط من المواد، بما في ذلك الراتنجات والأصباغ والمواد المضافة والمذيبات (مثل الماء). بسبب التركيب المعقد للطلاء، تحدث تأثيرات كيميائية مختلفة عندما تتبخر قطرات الطلاء، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى ظهور أنماط غير مرغوب فيها أو شقوق صغيرة. بشكل عام، يريد الفنانون ورسامي المنازل على حد سواء توزيعًا متساويًا ومتسقًا للصبغة بمجرد تطبيق الطلاء على السطح. ومع ذلك، ليس من الواضح بعد كيفية تجنب تكوين النمط عندما يجف السائل الصباغ. لذا أرادت ستيلا راموس وكاترين بالنتين وزملاؤهما دراسة العوامل التي تؤثر على تبخر الطلاءات المائية.
عندما تجف قطرات الطلاء، قد تبدو مثل "البيض المقلي" (الصورة اليسرى، الشبك هو ملليمتر واحد)، أو قد تتطور إلى توزيع أكثر توازنًا للصبغة (الصورة اليمنى). مصدر الصورة: مقتبس من "Langmuir2023"، DOI:10.1021/acs.langmuir.3c01605
قام الباحثون بإعداد خليط من خمسة ألوان أكريليك مائية وماء، ثم أسقطوا المحاليل على شرائح زجاجية ساخنة. ومع تبخر السائل، قاموا بتحليل الرواسب وتصويرها ولاحظوا ثلاث ظواهر:
في البداية، يتعايش التدفق الداخلي والخارجي للسائل: التدفق الداخلي من القاعدة الساخنة إلى الجزء العلوي الأكثر برودة من القطرة، والتدفق الخارجي من التدفق الشعري.
في النهاية، يؤدي تبلور معلق الصبغة إلى زيادة اللزوجة وإبطاء تدفق الصبغة.
تقوم خطوة التجفيف النهائية بتثبيت الصبغة على سطح الشريحة.
تؤثر كمية الصبغة ودرجة حرارة السطح الزجاجي على حجم وشكل ونمط قطرات الصبغة الجافة. ووجد الباحثون أن قطرات الطلاء ذات تركيزات الصبغة المنخفضة أو المترسب على الأسطح حيث كانت درجة الحرارة منخفضة تصل إلى 86 درجة فهرنهايت تراكمت جزيئات ملونة في مراكزها، مما يمنحها مظهر "البيضة المقلية". كلما زاد تركيز الصباغ وارتفعت درجة الحرارة، والتي يمكن أن تصل إلى 176 درجة فهرنهايت، أصبح النمط أكثر تجانسًا بعد التجفيف وتم توزيع اللون بشكل متساوٍ في جميع أنحاء الدائرة.
للتحكم في مظهر الطلاء الجاف، اضبط تركيز الصبغة ودرجة حرارة السطح وفقًا للنمط النهائي المطلوب.