शोधकर्ताओं ने पाया कि शुष्क वर्णक का पैटर्न वर्णक सांद्रता और सुखाने के तापमान से प्रभावित होता है। अमेरिकन केमिकल सोसाइटी के लैंगमुइर जर्नल में एक अध्ययन से पता चला है कि कम वर्णक सांद्रता वाली या ठंडी सतहों पर रखी गई पेंट की बूंदें "तले हुए अंडे" की तरह सूख जाती हैं, जबकि उच्च वर्णक सांद्रता वाली या उच्च तापमान पर सूखने वाली बूंदें अधिक समान दिखती हैं। नतीजे बताते हैं कि रंगद्रव्य एकाग्रता और सुखाने के तापमान को समायोजित करके, सूखे पेंट की अंतिम उपस्थिति को नियंत्रित किया जा सकता है।
कॉफी गिरने से पोखरों के सूखने पर उनके किनारों पर काले दाग पड़ सकते हैं। हालाँकि, जब पेंट सूख जाता है, तो कुछ "तले हुए अंडे" की तरह दिखते हैं, जिसमें "जर्दी" का रंग शुद्ध सफेद रंग के प्रभामंडल से घिरा होता है, जबकि अन्य एक समान दिखते हैं। इस बदलाव को समझने के लिए शोधकर्ताओं ने एसीएस लैंगमुइर पत्रिका में रिपोर्ट करते हुए रंगद्रव्य के सूखने की प्रक्रिया का अवलोकन किया। उन्होंने पाया कि वर्णक सांद्रता और तापमान तरल पदार्थों के जमाव और वाष्पीकरण को प्रभावित करते हैं, और यह जानकारी सूखे पेंट की आकृति विज्ञान को नियंत्रित करने में मदद करती है।
पेंट में रेजिन, पिगमेंट, एडिटिव्स और सॉल्वैंट्स (जैसे पानी) सहित पदार्थों का मिश्रण होता है। पेंट की जटिल संरचना के कारण, जब पेंट की बूंदें वाष्पित हो जाती हैं तो विभिन्न रासायनिक प्रभाव उत्पन्न होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कभी-कभी अवांछनीय पैटर्न या छोटी दरारें हो जाती हैं। सामान्यतया, कलाकार और घरेलू चित्रकार समान रूप से सतह पर पेंट लगाने के बाद रंगद्रव्य का एक समान और सुसंगत वितरण चाहते हैं। हालाँकि, यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि जब वर्णक तरल सूख जाए तो पैटर्न बनने से कैसे बचा जाए। इसलिए स्टेला रामोस, कैथरीन बैलेंटाइन और सहकर्मी उन कारकों का अध्ययन करना चाहते थे जो पानी आधारित कोटिंग्स के वाष्पीकरण को प्रभावित करते हैं।
जब पेंट की बूंदें सूख जाती हैं, तो वे "तले हुए अंडे" की तरह दिख सकती हैं (बाईं छवि, ग्रैटिक्यूल एक मिलीमीटर है), या वे रंगद्रव्य का अधिक समान वितरण विकसित कर सकते हैं (दाएं छवि)। छवि स्रोत: "Langmuir2023", DOI:10.1021/acs.langmuir.3c01605 से अनुकूलित
शोधकर्ताओं ने पांच जलीय ऐक्रेलिक पेंट और पानी का मिश्रण तैयार किया, फिर घोल को गर्म ग्लास स्लाइड पर डाला। जैसे ही तरल वाष्पित हुआ, उन्होंने तलछट का विश्लेषण किया और तस्वीरें खींचीं और तीन घटनाएं देखीं:
प्रारंभ में, तरल का आंतरिक और बाहरी प्रवाह सह-अस्तित्व में होता है: गर्म आधार से बूंद के ठंडे शीर्ष तक आंतरिक प्रवाह, और केशिका प्रवाह से बाहरी प्रवाह।
अंततः, पिगमेंट सस्पेंशन की जेलिंग से चिपचिपाहट बढ़ जाती है और पिगमेंट का प्रवाह धीमा हो जाता है।
सुखाने का अंतिम चरण स्लाइड की सतह पर वर्णक को लॉक कर देता है।
वर्णक की मात्रा और कांच की सतह का तापमान दोनों शुष्क वर्णक बूंदों के आकार, आकार और पैटर्न को प्रभावित करते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि कम रंगद्रव्य सांद्रता वाले या उन सतहों पर जमा पेंट की बूंदें जहां तापमान 86 डिग्री फ़ारेनहाइट से कम था, उनके केंद्रों में रंगीन अणु जमा हो गए, जिससे उन्हें "तले हुए अंडे" का आभास हुआ। वर्णक सांद्रता जितनी अधिक होगी और तापमान जितना अधिक होगा, जो 176 डिग्री फ़ारेनहाइट तक हो सकता है, सूखने के बाद पैटर्न उतना ही अधिक समान होगा और रंग पूरे सर्कल में समान रूप से वितरित होगा।
सूखे पेंट की उपस्थिति को नियंत्रित करने के लिए, अंतिम वांछित पैटर्न के अनुसार रंगद्रव्य एकाग्रता और सतह के तापमान को समायोजित करें।