Fiziki Dünyaya abunə olduğunuz üçün təşəkkür edirik. Məlumatlarınızı istənilən vaxt dəyişdirmək istəyirsinizsə, zəhmət olmasa hesabıma daxil olun.
Bal və digər yüksək özlülüklü mayelər xüsusi örtüklü kapilyarlarda sudan daha sürətli axır. Təəccüblü tapıntı Maja Vuckovac və Finlandiyadakı Aalto Universitetinin həmkarları tərəfindən əldə edilib və onlar da bu əks-intuitiv təsirin daha özlü damlacıqlardakı daxili axının basdırılmasından qaynaqlandığını göstəriblər. Onların nəticələri mayelərin superhidrofob kapilyarlarda necə axdığına dair mövcud nəzəri modellərlə birbaşa ziddiyyət təşkil edir.
Mikroflüidik sahəsi mayelərin kapilyarların sıx bağlı bölgələrindən axışını idarə etməyi əhatə edir - adətən tibbi tətbiqlər üçün cihazların istehsalı üçün. Aşağı özlülüklü mayelər mikroflüidiklər üçün ən yaxşısıdır, çünki onlar tez və səysiz axır. Daha yüksək təzyiqlərdə hərəkət etdirməklə daha özlü mayelərdən istifadə etmək olar, lakin bu, incə kapilyar strukturlarda mexaniki gərginliyi artırır və bu da nasazlığa səbəb ola bilər.
Alternativ olaraq, hava yastıqlarını tutan mikro və nanostrukturları ehtiva edən superhidrofob örtük istifadə edərək axın sürətləndirilə bilər. Bu yastıqlar maye ilə səth arasındakı təmas sahəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və bu da öz növbəsində sürtünməni azaldır və axını 65% artırır. Lakin, mövcud nəzəriyyəyə görə, bu axın sürətləri artan özlülüklə azalmağa davam edir.
Vuckovacın komandası bu nəzəriyyəni sınaqdan keçirərək, cazibə qüvvəsi onları superhidrofob daxili örtüklü şaquli kapilyarlardan çəkərkən müxtəlif özlülüklü damcılara baxdı. Damcılar sabit sürətlə hərəkət etdikcə, altındakı havanı sıxaraq pistondakı təzyiq qradiyentinə bənzər bir təzyiq qradiyenti yaradır.
Açıq borularda damcılar özlülük və axın sürəti arasında gözlənilən tərs əlaqəni göstərsə də, bir və ya hər iki ucu möhürləndikdə qaydalar tamamilə tərsinə çevrildi. Təsir ən çox qliserin damcılarında özünü göstərdi - sudan 3 dəfə çox özlü olsa da, sudan 10 dəfədən çox daha sürətli axdı.
Bu effektin arxasındakı fizikanı ortaya çıxarmaq üçün Vuckovacın komandası damcılara izləyici hissəciklər daxil etdi. Zamanla hissəciklərin hərəkəti daha az özlü damcıda sürətli daxili axını aşkar etdi. Bu axınlar mayenin örtükdəki mikro və nano miqyaslı strukturlara nüfuz etməsinə səbəb olur. Bu, hava yastığının qalınlığını azaldır və damcının altındakı təzyiqli havanın təzyiq qradiyentini tarazlaşdırmaq üçün sıxılmasının qarşısını alır. Bunun əksinə olaraq, qliserinin demək olar ki, hiss olunan daxili axını yoxdur və bu da onun örtüyə nüfuz etməsini maneə törədir. Bu, daha qalın hava yastığına səbəb olur və damcının altındakı havanın bir tərəfə hərəkət etməsini asanlaşdırır.
Müşahidələrindən istifadə edərək, komanda damcıların müxtəlif superhidrofob örtüklərlə kapilyarlardan necə keçdiyini daha yaxşı proqnozlaşdıran yenilənmiş hidrodinamik model hazırladı. Əlavə tədqiqatlarla onların tapıntıları mürəkkəb kimyəvi maddələr və dərmanlarla işləməyə qadir olan mikrofluidik cihazlar yaratmaq üçün yeni yollara yol aça bilər.
"Fizika Dünyası" IOP Nəşriyyatının dünya səviyyəli tədqiqat və innovasiyaları mümkün olan ən geniş auditoriyaya çatdırmaq missiyasının əsas hissəsini təmsil edir. Sayt, qlobal elmi ictimaiyyətə onlayn, rəqəmsal və çap informasiya xidmətləri toplusu təqdim edən "Fizika Dünyası" portfelinin bir hissəsidir.