为什么油漆在干燥的日子不会比在潮湿的日子干得更快？

除了观察油漆干燥之外，答案还有更大的意义。

为什么油漆在潮湿条件下干燥速度不会减慢？新的研究已经揭示了原因，并且结果也对医学产生了影响。 

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想象一下：现在是夏天，你刚刚粉刷花园栅栏，突然下雨了。与此同时，在不远的地方，一个朋友刚刚完成了同样的事情，但他们的天气要好得多，所以他们新粉刷的栅栏周围都是干燥的环境。哪种栅栏干燥得更快？本能地，我们可能会说后者，因为湿度较小——但我们错了，新的研究已经证实了原因。

在一项新的研究中，研究人员测试了一种理论，解释为什么聚合物溶液（例如油漆）中的水或其他溶剂的蒸发速率可以与环境湿度无关。 

实验表明，当水从油漆中蒸发时，聚合物分子被驱动到表面，形成致密层。这种类似皮肤的表面本质上减缓了蒸发，同时保护油漆免受湿度的影响。 

虽然这似乎是一个基本答案，除了家居装饰之外没有什么意义，但其影响也可能延伸到完全不相关的东西——病毒。 

栅栏和微生物

与湿度无关的蒸发在许多情况下都具有优势。例如，我们自己的皮肤有助于保持几乎恒定的蒸发率，以保持水分。这是由我们的皮肤细胞膜引起的，其脂质分子可以改变以调整汗水蒸发的速度。但这是我们身体根据需要发生的主动反应。是否还有非活动版本？ 

2017年，法国波尔多大学的一位化学工程师提出了这样的假设：与湿度无关的蒸发不一定需要主动响应。据相关科学家 Jean-Baptiste Salmon 称，每当溶剂从大分子溶液中蒸发时，就会发生这个过程，众所周知，大分子溶液会将这些分子吸引到干燥表面。 

根据 Salmon 的预测，大分子形成致密层后，无论周围条件是极度干燥还是 100% 湿度，溶液的蒸发速率都应保持恒定。 

英国爱丁堡大学软物质物理研究生 Max Huisman 表示：“我们想知道这个[假设]是否会对呼吸道病毒飞沫的蒸发产生影响，因为飞沫中也含有高分子量聚合物。”在一份声明中。 

现有的病毒传播模型忽略了生物聚合物在液滴蒸发中的作用。这是因为这些分子不会像人类皮肤细胞那样执行主动过程。 

因此，爱丁堡团队开始使用一种简单、非活性和非生物聚合物溶液来测试萨蒙的假设，并检查其适用的参数范围。 

为了测试这一过程，该团队构建了一种设备，用于测量不同湿度水平下常见水聚合物溶液（聚乙烯醇或 PVA）的蒸发率。 

该装置由一个圆柱形塑料容器组成，容器壁上钻有五个孔。这些孔中充满了溶液（PVA），同时玻璃毛细管连接到每个孔。这些管子是矩形的，并水平延伸远离储液器。 

为了确保蒸发发生在管的突出端，他们在溶液的顶表面添加了一层油。然后将水库放置在湿度控制箱内的秤上。该团队将湿度保持在 25% 至 90% 之间，然后监测水库流失的水量。这些实验每个都需要 17 个小时才能完成。 

在每个实验中，蒸发量在大约三个小时内保持一致，但随后随着聚合物层在表面堆积而下降，正如萨蒙所假设的那样。 

然而，该实验为最初的假设增加了两个新的见解。首先，早期恒定蒸发率（在受保护的皮肤形成之前发生）并没有随着湿度的增加而降低。其次，在前三个小时后，蒸发率下降——这是预料之中的——但它只在湿度值高达 80% 时才与湿度无关。在此之上，蒸发率随着湿度的增加而降低，这表明其他力量也在起作用。 

根据显微镜分析，溶液形成了一层额外的凝胶皮，进一步降低了水分子到达表面的能力，这是鲑鱼没有预见到的额外层。最近在呼吸飞沫的表面观察到类似的凝胶皮，因此这一过程在生物聚合物中也可能很明显。 

谁会想到油漆干燥如此有趣？

该研究发表在《物理评论快报》上。