ফিজিক্যাল ওয়ার্ল্ড-এ সাইন আপ করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আপনি যদি যেকোনো সময় আপনার তথ্য পরিবর্তন করতে চান, তাহলে অনুগ্রহ করে আমার অ্যাকাউন্টে যান।
বিশেষ প্রলেপযুক্ত কৈশিক নালীতে মধু এবং অন্যান্য অত্যন্ত সান্দ্র তরল জলের চেয়ে দ্রুত প্রবাহিত হয়। এই আশ্চর্যজনক আবিষ্কারটি করেছেন ফিনল্যান্ডের আল্টো বিশ্ববিদ্যালয়ের মাজা ভুকোভাক এবং তাঁর সহকর্মীরা। তাঁরা আরও দেখিয়েছেন যে, এই আপাতবিরোধী প্রভাবটি অধিক সান্দ্র ফোঁটার অভ্যন্তরে প্রবাহ দমনের কারণে ঘটে থাকে। তাঁদের এই ফলাফল সুপারহাইড্রফোবিক কৈশিক নালীতে তরলের প্রবাহ সম্পর্কিত প্রচলিত তাত্ত্বিক মডেলগুলোর সরাসরি বিরোধিতা করে।
মাইক্রোফ্লুইডিক্স ক্ষেত্রটি কৈশিক নালীর অত্যন্ত আবদ্ধ অঞ্চলের মধ্য দিয়ে তরলের প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করার সাথে জড়িত—যা সাধারণত চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যবহৃত ডিভাইস তৈরির জন্য করা হয়। মাইক্রোফ্লুইডিক্সের জন্য কম সান্দ্রতার তরল সবচেয়ে ভালো, কারণ এগুলো দ্রুত এবং অনায়াসে প্রবাহিত হয়। অধিক সান্দ্রতার তরলকে উচ্চ চাপে চালনা করে ব্যবহার করা যেতে পারে, কিন্তু এটি সূক্ষ্ম কৈশিক নালীর কাঠামোতে যান্ত্রিক চাপ বাড়িয়ে দেয়—যা নালী বিকল হওয়ার কারণ হতে পারে।
বিকল্পভাবে, একটি সুপারহাইড্রফোবিক আবরণ ব্যবহার করে প্রবাহকে ত্বরান্বিত করা যেতে পারে, যেটিতে মাইক্রো- এবং ন্যানো-কাঠামো থাকে যা বায়ু কুশন আটকে রাখে। এই কুশনগুলি তরল এবং পৃষ্ঠের মধ্যে সংস্পর্শের ক্ষেত্রফল উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে, যা ফলস্বরূপ ঘর্ষণ কমায় – প্রবাহ ৬৫% বৃদ্ধি করে। তবে, বর্তমান তত্ত্ব অনুসারে, সান্দ্রতা বৃদ্ধির সাথে সাথে এই প্রবাহের হার কমতে থাকে।
ভুকোভাকের দল এই তত্ত্বটি পরীক্ষা করার জন্য সুপারহাইড্রফোবিক অভ্যন্তরীণ আবরণযুক্ত উল্লম্ব কৈশিক নল থেকে মাধ্যাকর্ষণের টানে বেরিয়ে আসা বিভিন্ন সান্দ্রতার ফোঁটাগুলো পর্যবেক্ষণ করে। স্থির গতিতে চলার সময়, ফোঁটাগুলো তাদের নীচের বাতাসকে সংকুচিত করে, যা পিস্টনের চাপের সাথে তুলনীয় একটি চাপের ঢাল তৈরি করে।
খোলা নলে ফোঁটাগুলোর ক্ষেত্রে সান্দ্রতা ও প্রবাহ হারের মধ্যে প্রত্যাশিত বিপরীত সম্পর্ক দেখা গেলেও, নলের এক বা উভয় প্রান্ত বন্ধ করে দিলে নিয়মটি সম্পূর্ণ উল্টে যায়। এই প্রভাবটি গ্লিসারলের ফোঁটার ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি স্পষ্ট ছিল—পানির চেয়ে তিনগুণ বেশি সান্দ্র হওয়া সত্ত্বেও, এটি পানির চেয়ে দশ গুণেরও বেশি দ্রুত প্রবাহিত হয়েছিল।
এই প্রভাবের পেছনের পদার্থবিদ্যা উন্মোচন করতে, ভুকোভাকের দল ফোঁটাগুলোর মধ্যে ট্রেসার কণা প্রবেশ করায়। সময়ের সাথে সাথে কণাগুলোর গতিবিধি কম সান্দ্র ফোঁটাটির মধ্যে একটি দ্রুত অভ্যন্তরীণ প্রবাহ প্রকাশ করে। এই প্রবাহগুলো তরলকে আবরণের মধ্যে থাকা মাইক্রো- এবং ন্যানো-স্কেল কাঠামোতে প্রবেশ করতে সাহায্য করে। এটি বায়ু কুশনের পুরুত্ব কমিয়ে দেয়, ফলে ফোঁটার নিচের চাপযুক্ত বাতাস চাপের ভারসাম্য রক্ষার জন্য বাইরে বেরিয়ে আসতে পারে না। এর বিপরীতে, গ্লিসারিনের প্রায় কোনো লক্ষণীয় অভ্যন্তরীণ প্রবাহ নেই, যা আবরণের মধ্যে এর প্রবেশকে বাধা দেয়। এর ফলে একটি পুরু বায়ু কুশন তৈরি হয়, যা ফোঁটার নিচের বাতাসকে একপাশে সরে যেতে সাহায্য করে।
তাদের পর্যবেক্ষণের ভিত্তিতে, দলটি একটি উন্নত হাইড্রোডাইনামিক মডেল তৈরি করেছে যা বিভিন্ন সুপারহাইড্রোফোবিক আবরণযুক্ত কৈশিক নালীর মধ্য দিয়ে ফোঁটা কীভাবে চলাচল করে তা আরও ভালোভাবে পূর্বাভাস দিতে পারে। আরও গবেষণার মাধ্যমে, তাদের এই আবিষ্কার জটিল রাসায়নিক পদার্থ এবং ওষুধ পরিচালনায় সক্ষম মাইক্রোফ্লুইডিক ডিভাইস তৈরির নতুন পথের দিশা দেখাতে পারে।
বিশ্বমানের গবেষণা ও উদ্ভাবনকে সর্বাধিক সংখ্যক দর্শকের কাছে পৌঁছে দেওয়ার আইওপি পাবলিশিং-এর লক্ষ্যের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হলো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড। এই সাইটটি ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড পোর্টফোলিওর একটি অংশ, যা বিশ্বব্যাপী বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়কে অনলাইন, ডিজিটাল এবং মুদ্রিত তথ্য পরিষেবা প্রদান করে।