Vettähylkiville aineille on kova kysyntä. Ulkoiluvaatteissa ja autojen tuulilaseissa ominaisuus helpottaa elämää, mutta esimerkiksi lentokoneiden ulkopinnoilla se on myös tärkeä turvallisuustekijä: siipiin kertyvät vesipisarat vaikuttavat jäätyessään nosteeseen ja lento-ominaisuuksiin.

Zürichin teknillisessä yliopistossa (Eidgenössische Technische Hochschule eli ETH) on kehitetty superhydrofobinen materiaali, jonka pinnalta vesipisarat pomppaavat kuin trampoliinilta – ikäänkuin aine olisi allergista vedelle. 

Dimos Poulikakoksen johtama tutkijaryhmä tarkasteli millimetrin läpimittaisten vesipisaroiden käyttäytymistä erikoisrakenteisella silikonipinnalla. Kun ilmanpainetta alennettiin noin kahdeskymmenesosaan normaalista, pisarat alkoivat pomppia, vieläpä niin, että pomppu pompulta ne kohosivat korkeammalle – kuin trampoliinilla hyppivä ihminen.

Erona on mittakaavan lisäksi se, että pinta ei ollut joustava, vaan kiinteä. Äkkiseltään moinen vaikuttaa fysiikan lakien räikeältä rikkomukselta, sillä kiinteälle pinnalle putoavan kappaleen ei pitäisi saada mistään lisää energiaa. Jos jokainen pomppu kohottaa vesipisaran aiempaa korkeammalle, jostain energiaa on kuitenkin tultava.

Tutkijat lähtivat selvittämään arvoitusta tarkastelemalla yksityiskohtaisesti pisaroiden liikettä ja lämpötilajakaumaa niiden sisällä. Tuloksena oli, että ilmiön taustalla on veden haihtumisen ja pintamateriaalin mikrorakenteen sopiva yhdistelmä. Pisaran ja pinnan väliin syntyvä ylipaine antaa tarvittavan lisäenergian.

Jos pisaran lämpötila on alle nollan celsiusasteen, veden sanotaan olevan alijäähtynyttä. Silloin haihtuminen voi nopeutua, kun jäätyvän pisaran lämpötila – jälleen järjenvastaisesti – äkkiä nouseekin. Kun veteen alkaa muodostua jääkiteitä, olomuodon muutos nestemäisestä kiinteäksi vapauttaa lämpöä, joka nostaa vesipisaran lämpötilan nopeasti nollaan asteeseen.