¿Cuál es la causa de la fuerza de repulsión que impide que el agua dentro de una sustancia no tóxica entre en contacto con el agua que la rodea?

Presión del aire.

El anti-burbuja tiene dos superficies de agua que delimitan un espacio lleno de aire.

La tensión superficial actúa en ambas superficies creando una fuerza neta que actúa hacia adentro. La tensión superficial es el resultado de la diferencia entre las interacciones aire-aire, las interacciones aire-agua y las interacciones agua-agua.

El agua líquida es muy incompresible, por lo que la gota interna en el antiadherente tiende a adoptar una forma con la relación mínima de superficie a volumen, es decir, una esfera. La tensión superficial en la pared exterior del entrehierro tiende a colapsar el espacio, pero el aire, en contraste con el agua, es bastante compresible, por lo que la presión puede aumentar en el aire a medida que el espacio colapsa levemente. Esto produce una fuerza que resiste el colapso de el hueco. La fuerza es el resultado de las moléculas de aire en la brecha que colisiona con ambas superficies de agua.

La estructura completa es claramente bastante inestable, ya que si las oscilaciones de la superficie hacen que las superficies de agua se encuentren a través del entrehierro, las atractivas fuerzas de volumen en el agua tomarán el control y tenderán a colapsar rápidamente el espacio de aire en la burbuja.

Tensión superficial. Todos los líquidos tienen una tensión superficial que debe superarse antes de que se pueda penetrar en la superficie del líquido.

La tensión superficial es una fuerza molecular provocada por la cohesión de los enlaces entre las moléculas dentro del fluido con respecto a la ley de Coulomb. La ley de Coulomb es un efecto electrostático y está influenciada por los átomos que componen la molécula; cuanto más “ajustada” es la disposición de los átomos en la molécula, mayor es la fuerza de atracción entre las moléculas y más difícil es separar las moléculas, y por lo tanto, mayor es la cohesión del fluido a nivel atómico (y por lo tanto, la mayor tensión superficial desde nuestra perspectiva )

Estoy seguro de que lo simplifiqué demasiado, pero no soy físico, así que solo puedo explicarlo de la manera en que lo entiendo, y estoy seguro de que me corregirán.

Para anticipar una corrección, cuando digo una disposición ‘más apretada’ de átomos dentro de una molécula, me refiero a la forma en que los cationes y aniones se unen entre sí y las fortalezas / debilidades inherentes a ese vínculo. El oxígeno, por ejemplo, forma un enlace “apretado” como O2, pero otra forma, O3, es más fácil de romper con la introducción de otros elementos.