V nedávné studii publikované v časopise Physical Review E ukázali dr. Jiří Janek a prof. Alexandr Malijevský z Výzkumné skupiny molekulárního a mezoskopického modelování překvapivě bohaté kondenzační jevy v prostorově omezených geometriích. Studie s názvem Three Types of Condensation in Open Wedges zkoumá fázové chování kapalin v otevřených klínovitých geometriích – tedy ve strukturách, které se zásadně liší od jednoduchých klasických modelů s rovinnými nebo cylindrickými kapilárami.
Tento teoretický výzkum ukazuje, že kondenzace v takto otevřených systémech je vždy prvního řádu, přičemž autoři identifikují tři odlišné kondenzační režimy: Single-Pinning (SP), Semi-Double-Pinning (SDP) a Double-Pinning (DP). Každý z těchto režimů je charakterizován specifickým tvarem a polohou menisku a je řízen citlivou rovnováhou mezi geometrií systému a smáčivostí stěn. Pomocí analytických výpočtů, ověřených numericky, autoři sestrojili globální fázové diagramy a provedli asymptotickou analýzu zachycující chování systému v různých mezních případech. Studie navíc odhaluje jevy návratné kondenzace a přechody vyšších řádů, čímž ilustruje neobvykle komplexní fázové chování tohoto systému.
Tato práce představuje významný příspěvek do teorie fázových přechodů s nadějným využití v oborech, jako jsou porézní materiály, nanofluidika či inženýrství povrchů; spojuje tak fundamentální výzkum s perspektivou technologických aplikací. Pochopení mechanismů, které řídí různé typy kondenzace vedoucí k odlišným morfologiím kapaliny, vytváří tato práce základ pro predikci a kontrolu fázového chování v komplexních nehomogenních systémech.
Sekvence rovnovážných kondenzovaných stavů mezi neparalelními stěnami ilustrující, jak se typ kondenzace mění s úhlem α (žlutá – DP, zelená – SDP, modrá – SP). Tato sekvence ilustruje výskyt návratné kondenzace SDP
- Janek J., Malijevský A.*: Three types of condensation in open wedges. Phys. Rev. E. 2025, 111, 045507. doi.org/10.1103/PhysRevE.111.045507