Ви благодариме што се регистриравте за Physical World Ако сакате да ги промените вашите податоци во секое време, ве молиме посетете ја мојата сметка
Медот и другите многу вискозни течности течат побрзо од водата во специјално обложени капилари. Изненадувачкиот наод беше направен од Маја Вучковац и колегите од Универзитетот Алто во Финска, кои исто така покажаа дека овој контраинтуитивен ефект произлегува од потиснувањето на внатрешниот проток во повеќе вискозни капки.
Полето на микрофлуидиката вклучува контролирање на протокот на течности низ цврсто затворените региони на капиларите - вообичаено за производство на уреди за медицински апликации. Течностите со низок вискозитет се најдобри за микрофлуидиката бидејќи течат брзо и без напор. Повеќе вискозни течности може да се користат со нивно возење на повисоки притисоци, но ова го зголемува притисокот во структурата на ниско ниво.
Алтернативно, протокот може да се забрза со помош на суперхидрофобна обвивка која содржи микро- и наноструктури кои ги заробуваат воздушните перничиња. Овие перничиња значително ја намалуваат површината за контакт помеѓу течноста и површината, што пак го намалува триењето - зголемување на протокот за 65%. Меѓутоа, според сегашната теорија, овие стапки на проток продолжуваат да се намалуваат со зголемувањето.
Тимот на Вучковац ја тестираше оваа теорија гледајќи капки со различен вискозитет додека гравитацијата ги извлекува од вертикалните капилари со суперхидрофобни внатрешни облоги. Додека патуваат со константна брзина, капките го компресираат воздухот под нив, создавајќи градиент на притисок споредлив со оној во клипот.
Додека капките ја покажаа очекуваната обратна врска помеѓу вискозноста и брзината на проток во отворените цевки, кога еден или двата краја беа запечатени, правилата беа целосно обратни. Ефектот беше најизразен со капките глицерол - иако 3 реда по големина повеќе вискозни од водата, течеше повеќе од 10 пати побрзо од водата.
За да ја открие физиката зад овој ефект, тимот на Вучковац внесе честички за трагачи во капките. Движењето на честичките со текот на времето открило брз внатрешен проток во помалку вискозната капка. Овие текови предизвикуваат течноста да навлезе во структурите од микро и нано размери во облогата. за да се балансира градиентот на притисокот. Спротивно на тоа, глицеринот нема речиси никаков забележлив внатрешен проток, што го спречува неговото навлегување во облогата. Ова резултира со подебела воздушна перница, што го олеснува движењето на воздухот под капката на едната страна.
Користејќи ги нивните набљудувања, тимот разви ажуриран хидродинамички модел кој подобро предвидува како капките се движат низ капиларите со различни суперхидрофобни облоги. Со понатамошна работа, нивните наоди би можеле да доведат до нови начини за создавање микрофлуидни уреди способни да ракуваат со сложени хемикалии и лекови.
Physics World претставува клучен дел од мисијата на IOP Publishing да ги пренесе истражувањата и иновациите од светска класа до најшироката можна публика. Веб-страницата е дел од портфолиото Physics World, кое обезбедува колекција на онлајн, дигитални и печатени информативни услуги за глобалната научна заедница.