Faleminderit që u regjistrove në Physical World Nëse dëshironi të ndryshoni të dhënat tuaja në çdo kohë, ju lutemi vizitoni llogarinë time
Mjalti dhe lëngjet e tjera shumë viskoze rrjedhin më shpejt se uji në kapilarët e veshur posaçërisht. Zbulimi befasues u bë nga Maja Vuckovac dhe kolegët e tij në Universitetin Aalto në Finlandë, të cilët gjithashtu treguan se ky efekt kundërintuitiv rrjedh nga shtypja e rrjedhës së brendshme brenda pikave më viskoze.
Fusha e mikrofluidikës përfshin kontrollin e rrjedhës së lëngjeve përmes zonave të mbyllura fort të kapilarëve—zakonisht për prodhimin e pajisjeve për aplikime mjekësore. Lëngjet me viskozitet të ulët janë më të mirët për mikrofluidikët sepse ato rrjedhin shpejt dhe pa mundim. Më shumë lëngje viskoze mund të përdoren duke i shtyrë ato në presione më të larta, por kjo e rrit strukturën e defektit në defekt.
Përndryshe, rrjedha mund të përshpejtohet duke përdorur një shtresë superhidrofobike që përmban mikro- dhe nanostruktura që bllokojnë jastëkët e ajrit. Këto jastëkë reduktojnë ndjeshëm zonën e kontaktit ndërmjet lëngut dhe sipërfaqes, e cila nga ana tjetër redukton fërkimin - duke rritur rrjedhën me 65%. Megjithatë, sipas teorisë aktuale, këto ritme të rrjedhjes vazhdojnë të ulen me rritjen.
Ekipi i Vuckovac-it e testoi këtë teori duke parë pikat me viskozitete të ndryshme ndërsa graviteti i tërhoqi nga kapilarët vertikalë me veshje të brendshme superhidrofobike. Ndërsa udhëtojnë me shpejtësi konstante, pikat ngjeshin ajrin poshtë tyre, duke krijuar një gradient presioni të krahasueshëm me atë në piston.
Ndërsa pikat treguan marrëdhënien e pritshme të anasjellta midis viskozitetit dhe shpejtësisë së rrjedhës në tubat e hapur, kur një ose të dy skajet ishin të mbyllura, rregullat u kthyen plotësisht. Efekti ishte më i theksuar me pikat e glicerinës—edhe pse 3 rend të përmasave më viskoze se uji, ajo rridhte më shumë se 10 herë më shpejt se uji.
Për të zbuluar fizikën që qëndron pas këtij efekti, ekipi i Vuckovac futi grimcat gjurmuese në pikat. Lëvizja e grimcave me kalimin e kohës zbuloi një rrjedhje të brendshme të shpejtë brenda pikës më pak viskoze. Këto rrjedha bëjnë që lëngu të depërtojë në strukturat në shkallë mikro dhe nano në shtresë. Kjo zvogëlon trashësinë e ajrit që zvogëlohet nga ajri. për të balancuar gradientin e presionit. Në të kundërt, glicerina nuk ka pothuajse asnjë rrjedhje të brendshme të dukshme, duke penguar depërtimin e saj në shtresë. Kjo rezulton në një jastëk ajri më të trashë, duke e bërë më të lehtë që ajri nën pikën të lëvizë në njërën anë.
Duke përdorur vëzhgimet e tyre, ekipi zhvilloi një model hidrodinamik të përditësuar që parashikon më mirë se si pikat lëvizin nëpër kapilarët me veshje të ndryshme superhidrofobike. Me punë të mëtejshme, gjetjet e tyre mund të çojnë në mënyra të reja për të krijuar pajisje mikrofluidike të afta për të trajtuar kimikate dhe ilaçe komplekse.
Physics World përfaqëson një pjesë kyçe të misionit të IOP Publishing për të komunikuar kërkime dhe inovacione të klasit botëror me audiencën më të gjerë të mundshme. Faqja është pjesë e portofolit të Botës së Fizikës, e cila ofron një koleksion shërbimesh informacioni online, dixhitale dhe të shtypura për komunitetin shkencor global.