Η φράση «νερό είναι, φυσικά και είναι υγρό» χρησιμοποιείται συχνά για να δηλώσει το αυτονόητο. Ωστόσο, αν κάποιος σταθεί λίγο περισσότερο πάνω στο ζήτημα, θα διαπιστώσει ότι η απάντηση δεν είναι τόσο απλή όσο φαίνεται. Επιστήμονες και φιλόσοφοι συζητούν εδώ και χρόνια το εάν το νερό είναι πράγματι υγρό ή αν απλώς κάνει άλλα σώματα να γίνονται υγρά.
Από τη μία πλευρά, οι περισσότεροι επιστήμονες ορίζουν την «υγρότητα» ως την ικανότητα ενός υγρού να προσκολλάται σε στερεές επιφάνειες. Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση, το νερό κάνει άλλα αντικείμενα να φαίνονται υγρά, για παράδειγμα, τα ποτήρια ή τα πλαστικά δοχεία μέσα σε ένα πλυντήριο πιάτων, αλλά το ίδιο δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως «υγρό». Από την άλλη, εάν κάποιος θεωρήσει ότι η υγρότητα ταυτίζεται με την παρουσία υγρασίας, τότε το νερό πρέπει να είναι εκ φύσεως υγρό.
Το ίδιο δίλημμα απασχολεί και τη φιλοσοφία. Ορισμένοι φιλόσοφοι υποστηρίζουν πως, εφόσον οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τον όρο «υγρό» για να περιγράψουν το νερό, τότε ο χαρακτηρισμός ισχύει. Άλλοι, πιο «λογικοί», προτείνουν ότι για να είναι κάτι υγρό, πρέπει να καλύπτεται από ένα υγρό. Εφόσον το νερό δεν μπορεί να «σκεπάσει τον εαυτό του», δεν μπορεί να θεωρηθεί υγρό.
Η χημεία πίσω από το φαινόμενο
Για να κατανοήσει κανείς την έννοια της υγρότητας, πρέπει να εξετάσει δύο βασικές φυσικοχημικές έννοιες: τη συνοχή (cohesion) και την προσκόλληση (adhesion). Οι ιδιότητες αυτές είναι καθοριστικές για το πώς το νερό αλληλεπιδρά με τον εαυτό του και με άλλα σώματα.
Η συνοχή αφορά την ελκτική δύναμη μεταξύ των μορίων του νερού. Χάρη στους δεσμούς υδρογόνου, κάθε μόριο μπορεί να συνδεθεί με έως και τέσσερα γειτονικά μόρια, σχηματίζοντας ένα ισχυρό δίκτυο. Αυτή η δύναμη προσδίδει στο νερό επιφανειακή τάση, επιτρέποντάς του να σχηματίζει σταγόνες ή να υποστηρίζει μικρά έντομα που περπατούν στην επιφάνειά του σαν να υπήρχε μια αόρατη μεμβράνη.
Η προσκόλληση, αντίθετα, σχετίζεται με την ικανότητα του νερού να «κολλάει» σε άλλες επιφάνειες. Όταν έρχεται σε επαφή με στερεά σώματα, οι δυνάμεις προσκόλλησης καθορίζουν αν το νερό θα απλωθεί πάνω τους ή αν θα σχηματίσει σταγόνες. Για παράδειγμα, στο γυαλί το νερό απλώνεται εύκολα, καθιστώντας την επιφάνεια υγρή. Αντίθετα, στο τεφλόν οι δυνάμεις προσκόλλησης είναι τόσο ασθενείς που το νερό σχηματίζει σφαιρικές σταγόνες και «γλιστράει» μακριά.
Γιατί κάποιες επιφάνειες γίνονται πιο υγρές από άλλες
Το μυστικό βρίσκεται στην ισορροπία ανάμεσα στη συνοχή και την προσκόλληση. Το πώς θα συμπεριφερθεί το νερό εξαρτάται από το λεγόμενο «γωνιακό σημείο επαφής» (contact angle). Όταν μια σταγόνα νερού ακουμπά σε μια επιφάνεια, σχηματίζει μια συγκεκριμένη γωνία με αυτήν.
Αν η γωνία είναι μικρότερη από 90 μοίρες, τότε το νερό απλώνεται και η επιφάνεια θεωρείται υγρή. Αν είναι μεγαλύτερη, η επιφάνεια χαρακτηρίζεται υδρόφοβη και απωθεί το νερό. Όταν η γωνία ξεπερνά τις 150 μοίρες, τότε μιλάμε για υπερυδρόφοβες επιφάνειες: το νερό σχηματίζει σχεδόν τέλειες σφαίρες που κυλούν χωρίς να αφήνουν υγρασία πίσω τους.
Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών έχει οδηγήσει την επιστήμη σε πρακτικές εφαρμογές. Χάρη στη νανοτεχνολογία, έχουν δημιουργηθεί υπερυδρόφοβα υλικά, τα οποία εμποδίζουν το νερό να κολλήσει πάνω τους. Από ειδικές επιστρώσεις για τζάμια και υφάσματα μέχρι τεχνολογίες προστασίας ηλεκτρονικών συσκευών, η μελέτη της υγρότητας έχει τεράστιες δυνατότητες.
Υγρό ή όχι;
Παρά τις διαφορετικές ερμηνείες, η επικρατέστερη επιστημονική θέση σήμερα είναι πως η υγρότητα δεν αποτελεί έμφυτη ιδιότητα του νερού. Αντίθετα, είναι μια κατάσταση που προκύπτει μόνο όταν το νερό έρχεται σε επαφή με άλλες επιφάνειες. Εφόσον το νερό δεν μπορεί να «προσκολληθεί» στον εαυτό του, δεν μπορεί να είναι υγρό με τον αυστηρό φυσικοχημικό ορισμό.
Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι το ζήτημα έχει κλείσει. Όπως συμβαίνει συχνά στην επιστήμη αλλά και στη φιλοσοφία, οι έννοιες δεν είναι απόλυτες, αλλά εξαρτώνται από τον τρόπο που τις ορίζουμε. Έτσι, για άλλους το νερό είναι υγρό επειδή απλώς το περιγράφουμε έτσι στην καθημερινή μας γλώσσα. Για άλλους, η απάντηση είναι αυστηρά αρνητική.
[via]
