Jev kapilární kondenzace mezi dvěma paralelními deskami je dobře znám a na makroskopické úrovni je popsán klasickou Kelvinovou rovnicí, podle které je fázový posun kapalina-pára ve slitu nepřímo úměrný vzdálenosti desek (tedy šířce slitu) L. S rozvojem experimentálních technologií je nyní možné kontrolovaným způsobem modifikovat povrchy pevných materiálů a vytvářet tak, geometricky či chemicky, heterogenní povrchy s charakteristickou škálou heterogenity odpovídající molekulárním rozměrům. Ukazuje se, že tyto modifikované struktury vykazují celou řadu nových jevů, zajímavých jak z hlediska fundamentálního, tak z hlediska aplikovatelnosti. Na začátku tohoto roku tým pod vedením doc. Malijevského ve spolupráci s britskou univerzitou Imperial College London publikoval v prestižním časopise Physical Review Letters teoretickou studii týkající se jednoduchého modelu chemicky heterogenního slitu, v rámci něhož jsou obě desky slitu symetricky dekorovány nanoskopicky úzkým proužkem o šířce H, který má větší afinitu ke kapalné fázi než zbytek desek. Tento modelový systém vykazuje vedle nízkohustotního a kondenzovaného stavu ještě konfiguraci, ve které tekutina kondenzuje pouze lokálně v oblasti hydrofilních proužků, mezi kterými tak vytvoří kapalný most.
V této studii je odvozena modifikovaná Kelvinova rovnice, které popisuje fázové přechody mezi těmito třemi fázemi a tato teoretická predikce je následně numericky ověřena metodami statistické fyziky. Speciálně pro případ maximálního kontrastu modelu, kdy jsou proužky zcela smáčeny (Youngův úhel je nulový), zatímco zbytek desek je zcela hydrofóbní (Youngův úhel θ=π), z těchto výsledků vyplývá pro existenci trojného bodu, ve kterém všechny tyto tři fáze koexistují, že k němu docházi pro specifický poměr šířek slitu a proužků: L/H=8/π. Tento výsledek, který nezávisí na teplotě systému, na materiálu stěny či na chemickém složení tekutiny, a je tedy zcela univerzální, byl numericky ověřen a platí již na úrovni jednotek molekulárních rozměrů. Tato studie tvoří první krok k systematickému výzkumu fázového chování tekutin v nanoskopicky omezeném prostředí heterogenními povrchy, jejichž výsledky mají vedle svého uplatnění v teorii fázových přechodů i perspektivu v moderních nanotechnologických oborech, jako je např. nanofluidika.
Graf