Շնորհակալություն Physical World-ում գրանցվելու համար Եթե ցանկանում եք ցանկացած ժամանակ փոխել ձեր տվյալները, այցելեք իմ հաշիվը
Մեղրը և այլ բարձր մածուցիկ հեղուկները հատուկ ծածկված մազանոթներում ավելի արագ են հոսում, քան ջուրը: Զարմանալի բացահայտում են արել Մայա Վուկովացը և Ֆինլանդիայի Ալտո համալսարանի գործընկերները, ովքեր նաև ցույց են տվել, որ այս հակաինտուիտիվ ազդեցությունը բխում է ավելի մածուցիկ կաթիլների ներսում ներքին հոսքի ճնշումից:
Միկրոհեղուկների ոլորտը ներառում է հեղուկների հոսքի վերահսկում մազանոթների սերտորեն սահմանափակված շրջաններով, սովորաբար բժշկական կիրառման սարքերի արտադրության համար: Ցածր մածուցիկությամբ հեղուկները լավագույնն են միկրոհեղուկների համար, քանի որ դրանք հոսում են արագ և առանց ջանքերի: Ավելի մածուցիկ հեղուկներ կարող են օգտագործվել՝ դրանք մղելով ավելի բարձր ճնշման տակ, բայց դա մեծացնում է կառուցվածքի խափանումը:
Որպես այլընտրանք, հոսքը կարող է արագացվել՝ օգտագործելով գերհիդրոֆոբ ծածկույթ, որը պարունակում է միկրո և նանոկառուցվածքներ, որոնք փակում են օդային բարձիկները: Այս բարձիկները զգալիորեն նվազեցնում են հեղուկի և մակերեսի շփման տարածքը, ինչն իր հերթին նվազեցնում է շփումը՝ ավելացնելով հոսքը 65%-ով:
Vuckovac-ի թիմը փորձարկեց այս տեսությունը՝ դիտարկելով տարբեր մածուցիկության կաթիլներ, երբ գրավիտացիան դրանք քաշում էր ուղղահայաց մազանոթներից՝ գերհիդրոֆոբ ներքին ծածկույթներով: Երբ նրանք շարժվում են հաստատուն արագությամբ, կաթիլները սեղմում են օդը իրենց տակ՝ ստեղծելով ճնշման գրադիենտ, որը համեմատելի է մխոցի ճնշման հետ:
Թեև կաթիլները բաց խողովակներում ցույց էին տալիս մածուցիկության և հոսքի արագության միջև սպասվող հակադարձ կապը, երբ մեկ կամ երկու ծայրերը կնքված էին, կանոններն ամբողջությամբ փոխվեցին: Էֆեկտն առավել ցայտուն էր գլիցերինի կաթիլների դեպքում, թեև 3 կարգով ավելի մածուցիկ է, քան ջուրը, այն հոսում էր ավելի քան 10 անգամ ավելի արագ, քան ջուրը:
Այս էֆեկտի հիմքում ընկած ֆիզիկան բացահայտելու համար Վուկովաչի թիմը կաթիլների մեջ մտցրեց հետագծող մասնիկներ: Մասնիկների շարժումը ժամանակի ընթացքում բացահայտեց արագ ներքին հոսք ավելի քիչ մածուցիկ կաթիլում: Այս հոսքերը հանգեցնում են նրան, որ հեղուկը ներթափանցում է ծածկույթի միկրո և նանո մասշտաբի կառուցվածքների մեջ: ճնշման գրադիենտը հավասարակշռելու համար: Ի հակադրություն, գլիցերինը գրեթե ոչ մի ընկալելի ներքին հոսք չունի, ինչը խանգարում է դրա ներթափանցմանը ծածկույթի մեջ: Սա հանգեցնում է ավելի հաստ օդային բարձի, ինչը հեշտացնում է կաթիլից ներքև գտնվող օդի տեղափոխումը մի կողմ:
Օգտագործելով իրենց դիտարկումները՝ թիմը մշակել է նորացված հիդրոդինամիկ մոդել, որն ավելի լավ է կանխատեսում, թե ինչպես են կաթիլները շարժվում տարբեր գերհիդրոֆոբ ծածկույթներով մազանոթների միջով: Հետագա աշխատանքի արդյունքում նրանց բացահայտումները կարող են նոր ուղիներ ստեղծել միկրոհեղուկ սարքերի ստեղծման համար, որոնք ունակ են վարվել բարդ քիմիական նյութերի և դեղամիջոցների հետ:
Physics World-ը ներկայացնում է IOP Publishing-ի առաքելության առանցքային մասը՝ հնարավորինս լայն լսարանին հաղորդելու համաշխարհային մակարդակի հետազոտություններն ու նորարարությունները: Կայքը Physics World պորտֆելի մի մասն է, որն առցանց, թվային և տպագիր տեղեկատվական ծառայությունների հավաքածու է տրամադրում համաշխարհային գիտական ​​հանրությանը: