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U meli è altri liquidi altamente viscosi scorri più veloce di l'acqua in capillaries specialemente rivestiti. A scuperta sorpresa hè stata fatta da Maja Vuckovac è i culleghi di l'Università Aalto in Finlandia, chì anu ancu dimustratu chì stu effettu counterintuitive deriva da a suppressione di u flussu internu in gocce più viscose.
U campu di a microfluidica implica u cuntrollu di u flussu di liquidi à traversu regioni strette di capillari, di solitu per a fabricazione di dispusitivi per applicazioni mediche. I fluidi di viscosità bassa sò megliu per a microfluidica perchè scorrenu rapidamente è senza sforzu. I fluidi più viscosi ponu esse aduprati per guidà à pressioni più elevate, ma questu aumenta u stress meccanicu in a struttura dilicata chì pò purtà à fallimentu di capillari.
In alternativa, u flussu pò esse acceleratu usendu un revestimentu superidrofobicu chì cuntene micro- è nanostrutture chì intrappolanu cuscini d'aria. Questi cuscini riduzzione significativamente l'area di cuntattu trà u liquidu è a superficia, chì in turnu reduces friction - cresce u flussu da 65%.
L'equipa di Vuckovac hà pruvatu sta tiuria fighjendu gocce di viscosità variate cum'è a gravità li tirava da capillari verticali cù rivestimenti interni superidrofobi. Mentre viaghjanu à velocità constante, e gocce cumpressenu l'aria sottu à elli, creendu un gradiente di pressione paragunabile à quellu in u pistone.
Mentre i gocce mostranu a relazione inversa prevista trà a viscosità è u flussu in i tubi aperti, quandu una o e duie estremità eranu sigillate, e regule sò state completamente invertite. L'effettu era più pronunzianu cù gocce di glycerol, ancu s'è 3 ordini di grandezza più viscosu di l'acqua, scorriva più di 10 volte più veloce di l'acqua.
Per scopre a fisica daretu à questu effettu, a squadra di Vuckovac hà introduttu particelle traccianti in e gocce. U muvimentu di e particelle cù u tempu hà revelatu un flussu internu rapidu in a goccia menu viscosa. Questi flussi facenu chì u fluidu penetre in e strutture micro è nano-scala in u revestimentu. gradient.In cuntrastu, a glicerina ùn hà quasi nisun flussu internu percettibile, inibendu a so penetrazione in u coating.This risultatu in un cuscinettu d'aria più grossu, facenu più faciule per l'aria sottu à a goccia per spustà à un latu.
Utilizendu e so osservazioni, a squadra hà sviluppatu un mudellu idrodinamicu aghjurnatu chì predice megliu cumu si movenu i gocciole à traversu i capillari cù diversi rivestimenti superhydrophobic.
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