Effetto Marangoni

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L'effetto Marangoni (detto anche effetto Gibbs-Marangoni) è il trasferimento di massa lungo un'interfaccia a causa di un gradiente di tensione superficiale.

Storia[modifica | modifica sorgente]

Questo fenomeno è stato osservato per la prima volta nei cosiddetti "archetti del vino" dal fisico britannico James Thomson (fratello di Lord Kelvin) nel 1855. L'effetto fu studiato, per la sua tesi di dottorato presso l'Università di Pavia, dal fisico Carlo Marangoni, che ha pubblicato i suoi risultati nel 1865. Il più completo trattato sull'argomento è stato svolto dal fisico Willard Gibbs.

Descrizione del fenomeno[modifica | modifica sorgente]

Dal momento che un liquido con una tensione superficiale più elevata esercita una maggiore forza sul liquido circostante di un liquido con una bassa tensione superficiale, la presenza di un gradiente di tensione superficiale fa sì che il liquido scorra via da regioni a bassa tensione superficiale. Il gradiente di tensione superficiale, a sua volta, può essere causato da un gradiente di concentrazione (di alcool etilico, nel caso degli archetti del vino) o da un gradiente di temperatura (la tensione superficiale è funzione della temperatura).

Esempi[modifica | modifica sorgente]

  • L'esempio più comune si riscontra nelle bolle di sapone: il film di sapone che costituisce la bolla è stabile per l'effetto Marangoni.
  • Un'altra importante applicazione dell'effetto Marangoni è il suo uso per l'asciugatura del wafer di silicio dopo le fasi di lavorazione umide, durante la fabbricazione di circuiti integrati. Gocce di liquido lasciate sulla superficie del wafer possono causare l'ossidazione dei componenti, con conseguenti danni ad essi. Per evitare la formazione di queste gocce, il vapore di un alcool (o altro composto organico sotto forma di gas, vapore, o aerosol) viene soffiato attraverso un ugello sulla superficie bagnata delle fette (o sul menisco formato tra il liquido di pulizia e le fette di silicio, non appena il wafer viene estratto dalla vasca in cui era stato immerso), e, di conseguenza, grazie all'effetto Marangoni si crea un gradiente di tensione superficiale nel liquido che gli permette di scivolare via più facilmente (per gravità) dalla superficie delle fette, lasciandola perfettamente asciutta.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]