Grazzi talli rreġistrajt għal Physical World Jekk tixtieq tbiddel id-dettalji tiegħek fi kwalunkwe ħin, jekk jogħġbok żur il-kont tiegħi
L-għasel u likwidi oħra viskużi ħafna jiċċirkolaw aktar malajr mill-ilma f'kapillari miksija b'mod speċjali. Is-sejba sorprendenti saret minn Maja Vuckovac u l-kollegi tagħha fl-Università ta' Aalto fil-Finlandja, li wrew ukoll li dan l-effett kontro-intuwittiv ġej mis-soppressjoni tal-fluss intern fi qtar aktar viskużi. Ir-riżultati tagħhom jikkontradixxu direttament il-mudelli teoretiċi attwali ta' kif il-likwidi jiċċirkolaw f'kapillari superidrofobiċi.
Il-qasam tal-mikrofluidika jinvolvi l-kontroll tal-fluss ta' likwidi minn reġjuni magħluqin sew tal-kapillari—ġeneralment għall-manifattura ta' apparati għal applikazzjonijiet mediċi. Fluwidi b'viskożità baxxa huma l-aħjar għall-mikrofluidika għaliex jiċċirkolaw malajr u mingħajr sforz. ​​Fluwidi aktar viskużi jistgħu jintużaw billi jiġu mmexxija bi pressjonijiet ogħla, iżda dan iżid l-istress mekkaniku fl-istrutturi kapillari delikati—li jista' jwassal għal ħsara.
Alternattivament, il-fluss jista' jiġi aċċellerat bl-użu ta' kisi superidrofobiku li fih mikro- u nanostrutturi li jaqbdu l-kuxxini tal-arja. Dawn il-kuxxini jnaqqsu b'mod sinifikanti ż-żona ta' kuntatt bejn il-likwidu u l-wiċċ, li min-naħa tiegħu jnaqqas il-frizzjoni – u jżid il-fluss b'65%. Madankollu, skont it-teorija attwali, dawn ir-rati tal-fluss ikomplu jonqsu biż-żieda tal-viskożità.
It-tim ta’ Vuckovac ittestja din it-teorija billi ħares lejn qtar ta’ viskożitajiet varji hekk kif il-gravità ġibdithom minn kapillari vertikali b’kisi intern superidrofobiku. Hekk kif jivvjaġġaw b’veloċità kostanti, il-qtar jikkompressaw l-arja taħthom, u joħolqu gradjent ta’ pressjoni komparabbli ma’ dak fil-pistun.
Filwaqt li l-qtar urew ir-relazzjoni inversa mistennija bejn il-viskożità u r-rata tal-fluss f'tubi miftuħa, meta truf wieħed jew iż-żewġt itruf kienu ssiġillati, ir-regoli kienu kompletament maqlubin. L-effett kien l-aktar evidenti bil-qtar tal-gliċerol—anke jekk 3 ordnijiet ta' kobor aktar viskużi mill-ilma, kienu jiċċirkolaw aktar minn 10 darbiet aktar malajr mill-ilma.
Biex jiskopru l-fiżika wara dan l-effett, it-tim ta' Vuckovac introduċa partiċelli traċċaturi fil-qtar. Il-moviment tal-partiċelli maż-żmien żvela fluss intern mgħaġġel fil-qatra inqas viskuża. Dawn il-flussi jikkawżaw li l-fluwidu jippenetra fl-istrutturi fuq skala mikro u nano fil-kisi. Dan inaqqas il-ħxuna tal-kuxxin tal-arja, u jipprevjeni li l-arja ppressata taħt il-qatra tidħol minn ġo fiha biex tibbilanċja l-gradjent tal-pressjoni. B'kuntrast, il-gliċerina kważi m'għandha l-ebda fluss intern perċettibbli, u tinibixxi l-penetrazzjoni tagħha fil-kisi. Dan jirriżulta f'kuxxin tal-arja eħxen, u jagħmilha aktar faċli għall-arja taħt il-qatra biex tiċċaqlaq lejn naħa waħda.
Bl-użu tal-osservazzjonijiet tagħhom, it-tim żviluppa mudell idrodinamiku aġġornat li jbassar aħjar kif il-qtar jiċċaqalqu fil-kapillari b'kisi superidrofobiku differenti. B'aktar xogħol, is-sejbiet tagħhom jistgħu jwasslu għal modi ġodda biex jinħolqu apparati mikrofluwidiċi kapaċi jimmaniġġjaw kimiċi u drogi kumplessi.
Physics World tirrappreżenta parti ewlenija mill-missjoni ta' IOP Publishing li tikkomunika riċerka u innovazzjoni ta' klassi dinjija lill-aktar udjenza wiesgħa possibbli. Is-sit huwa parti mill-portafoll ta' Physics World, li jipprovdi ġabra ta' servizzi ta' informazzjoni online, diġitali u stampati lill-komunità xjentifika globali.