Η επιφανειακή τάση είναι το αποτέλεσμα των δυνάμεων συνοχής μεταξύ των μορίων ενός υγρού. Είναι σαν μια αόρατη μεμβράνη που σχηματίζεται στην επιφάνεια του υγρού, προσπαθώντας να ελαχιστοποιήσει την επιφάνεια του.
.
Ας εξετάσουμε το φαινόμενο μικροσκοπικά. Τα μόρια του νερού έλκονται μεταξύ τους λόγω των δεσμών υδρογόνου (ηλεκτροστατικές δυνάμεις). Στην επιφάνεια του υγρού, ωστόσο, αυτά τα μόρια βιώνουν μια μη ισορροπημένη δύναμη, καθώς δεν υπάρχουν μόρια νερού από πάνω τους, για να έλκονται και από αυτά.
.
Υπάρχουν δύο μηχανισμοί που δημιουργούν το φαινόμενο. Ο ένας είναι μια «προς τα κάτω» δύναμη στα μόρια της επιφάνειας, που προκαλεί τη συστολή του υγρού. Ο δεύτερος είναι μια εφαπτομενική δύναμη παράλληλη προς την επιφάνεια του υγρού. Αυτή η εφαπτομενική δύναμη αναφέρεται γενικά ως επιφανειακή τάση και μετριέται σε δύναμη ανά μονάδα μήκους. Ως αποτέλεσμα, τα μόρια στην επιφάνεια συνδέονται ισχυρότερα με τα γειτονικά τους μόρια, δημιουργώντας ένα είδος “δικτύου” που αντιστέκεται σε κάθε εξωτερική δύναμη.
.
Η επιφανειακή τάση είναι ο λόγος που οι σταγόνες του νερού έχουν σφαιρικό σχήμα καθώς προσπαθούν να ελαχιστοποιήσουν την επιφάνεια τους.
.
Ορισμένα έντομα έχουν εξελιχθεί ώστε να εκμεταλλεύονται την επιφανειακή τάση. Τα πόδια τους είναι υδρόφοβα, δηλαδή απωθούν το νερό. Όταν αγγίζουν την επιφάνεια του νερού, δεν το διαπερνούν αλλά αντίθετα γλιστρούν πάνω σε αυτό.
.
Η επιφανειακή τάση παίζει επίσης ρόλο στα τριχοειδή φαινόμενα, όπου τα υγρά φαίνεται να αψηφούν τη βαρύτητα ανεβαίνοντας σε στενούς σωλήνες. Αυτό το φαινόμενο είναι υπεύθυνο για τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρεται το νερό στα φύλλα πολύ ψηλών δέντρων.
.
Fun fact: ο λόγος που χρησιμοποιούμε απορρυπαντικό όταν πλένουμε τα πιάτα είναι και πάλι…η επιφανειακή τάση! Το απορρυπαντικό έχει την ιδιότητα να διασπά την επιφανειακή τάση του νερού, επιτρέποντας του να εξαπλωθεί και να αλληλεπιδράσει πιο αποτελεσματικά με άλλες ουσίες όπως τα έλαια, που είναι συνήθως υδρόφοβα και δεν διαλύονται στο νερό.