Asante kwa kujiandikisha kwa Physical World Ikiwa ungependa kubadilisha maelezo yako wakati wowote, tafadhali tembelea akaunti yangu
Asali na vimiminika vingine vyenye mnato hutiririka kwa kasi zaidi kuliko maji katika kapilari zilizopakwa mahususi. Ugunduzi huo wa kushangaza ulifanywa na Maja Vuckovac na wenzake katika Chuo Kikuu cha Aalto nchini Finland, ambao pia walionyesha kuwa athari hii ya kupinga uelewa inatokana na kukandamizwa kwa mtiririko wa ndani ndani ya matone ya viscous zaidi.
Uga wa microfluidics unahusisha kudhibiti mtiririko wa vimiminika kupitia sehemu zilizozuiliwa sana za kapilari-kawaida kwa ajili ya utengenezaji wa vifaa kwa ajili ya matumizi ya matibabu.Vimiminiko vya chini vya mnato ni bora zaidi kwa microfluidics kwa sababu hutiririka haraka na bila kujitahidi.Vimiminika zaidi vya mnato vinaweza kutumiwa kwa kuviendesha kwa shinikizo la juu, lakini hii huongeza mkazo wa kimitambo katika muundo dhaifu wa capila.
Vinginevyo, mtiririko unaweza kuharakishwa kwa kutumia mipako ya superhydrophobic ambayo ina micro- na nanostructures ambayo hupiga mito ya hewa.Mito hii hupunguza kwa kiasi kikubwa eneo la mawasiliano kati ya kioevu na uso, ambayo kwa upande hupunguza msuguano - kuongezeka kwa mtiririko kwa 65%.
Timu ya Vuckovac ilijaribu nadharia hii kwa kuangalia matone ya mnato tofauti huku mvuto ukiwavuta kutoka kwa kapilari wima zilizo na vifuniko vya ndani vya hali ya juu sana. Wanaposafiri kwa kasi isiyobadilika, matone hayo yanabana hewa iliyo chini yao, na kutengeneza mteremko wa shinikizo unaolingana na ule wa bastola.
Wakati matone yalionyesha uhusiano wa kinyume unaotarajiwa kati ya mnato na kiwango cha mtiririko katika zilizopo wazi, wakati ncha moja au zote mbili zilifungwa, sheria zilibadilishwa kabisa. Athari ilitamkwa zaidi na matone ya glycerol-ingawa maagizo 3 ya ukubwa zaidi ya viscous kuliko maji, ilitoka zaidi ya mara 10 kwa kasi zaidi kuliko maji.
Ili kufichua fizikia iliyo nyuma ya athari hii, timu ya Vuckovac ilileta chembe za kifuatiliaji kwenye matone. Mwendo wa chembe baada ya muda ulifichua mtiririko wa haraka wa ndani ndani ya matone yenye mnato kidogo. Mitiririko hii husababisha umajimaji kupenya ndani ya miundo midogo na nano kwenye mipako.Hii hupunguza unene wa mto wa hewa, na kuzuia shinikizo la chini la hewa kutoka kwa shinikizo la chini hadi chini ya shinikizo. glycerin ina karibu hakuna mtiririko wa ndani unaoonekana, unaozuia kupenya kwake ndani ya mipako.Hii inasababisha mto wa hewa mzito, na kuifanya iwe rahisi kwa hewa chini ya tone kuhamia upande mmoja.
Kwa kutumia uchunguzi wao, timu ilitengeneza modeli iliyosasishwa ya hydrodynamic ambayo inatabiri vyema jinsi matone yanavyosonga kupitia capillaries na mipako tofauti ya superhydrophobic. Kwa kazi zaidi, matokeo yao yanaweza kusababisha njia mpya za kuunda vifaa vya microfluidic vinavyoweza kushughulikia kemikali na madawa ya kulevya.
Fizikia World inawakilisha sehemu muhimu ya dhamira ya IOP Publishing kuwasilisha utafiti na uvumbuzi wa kiwango cha kimataifa kwa hadhira pana iwezekanavyo. Tovuti ni sehemu ya jalada la Fizikia Ulimwenguni, ambalo hutoa mkusanyo wa huduma za habari za mtandaoni, za kidijitali na za uchapishaji kwa jumuiya ya kisayansi ya kimataifa.