Eğer suya çok az miktarda deterjan ekler ve bu deterjanlı suyu, durağan bir su yüzeyine, yüzeyi bozmayacak şekilde usulca damlatırsanız, ayın fotoğrafındaki gibi bir damla suyu siz de yüzdürebilirsiniz.
Bu fenomenin nedeni, suyun yüzey gerilimi. Yüzey gerilimi, sıvı yüzeylerin dış kuvvetlere karşı daha dayanıklı olmasını sağlayan fiziksel bir fenomen.
Bir sıvı yüzeyindeki moleküllerdeki denkleşmemiş kuvvet alanları, sıvı yüzeyinin zar gibi davranmasını sağlar.
Bitkilerdeki odun borularında enerji gerektirmeden su taşınmasını sağlayan kohezyon kuvvetini biyoloji derslerinden hatırlıyor olabilirsiniz. Kohezyon kuvveti sayesinde bitkinin kökünden alınan su metrelerce yukarıya kadar çıkabilir, çünkü su molekülleri birbirlerini “çekerler”.
Sıvılarda her bir molekül diğer moleküllerce her yönden eşit bir kohezyon kuvvetiyle çekilirler. Böylece iç kısımdaki bir moleküle etki eden bütün kuvvetler dengede olur -bu sayede de moleküller arası mesafe sabit kalır-; ancak sıvının yüzeyinde bulunan moleküller için bu durum biraz farklıdır:
Yüzeydeki bir molekül, sıvının iç moleküllerince alt tarafınan çekiştirilirken, üst tarafta -yani sıvının dışında kalan tarafta- bu kuvvetleri dengeleyebilecek bir kuvvet oluşmaz. Başka bir deyişle sıvı içindeki bu çekim yüzey üzerindeki gaz ortamın molekülleri tarafından dengelenemez. Bunun sonucunda yüzeydeki moleküllerde diğer moleküllerce dengelenmemiş kuvvetlerden doğan bir kuvvet fazlası ortaya çıkar ve sıvı yüzeyi bir zar gibi davranmaya başlar. Bu olaya yüzey gerilmesi adı verilir ve bu gerilme dengelenmemiş kuvvetlerin bileşkesine eşittir.
Yüzey gerilimi, su yüzeyinin dış etkenlere karşı dayanıklılığını artırır. Bu sayede, bazı böcekler su üzerinde yürüyebiliyorlar, veya hidrofobik yüzeye damlatılan su, küresel damlacık şeklini koruyabiliyor. Grostonluk gemilerin su üzerinde kalabilmesi hatta ve hatta sıkça duyduğumuz gibi çok yükseklerden atlandığında suyun bir betondan farksız davranması bu sebeptendir.
Gene yüzel gerilimi etkisi yardımıyla ve hidrofobik malzemeler kullanarak bir su damlasının bıçakla ikiye kesmek de mümkün. Bu deneyi gösteren ilginç bir videoyu aşağıda görebilirsiniz:
