ફિઝિકલ વર્લ્ડ માટે સાઇન અપ કરવા બદલ આભાર જો તમે કોઈપણ સમયે તમારી વિગતો બદલવા માંગતા હો, તો કૃપા કરીને મારા એકાઉન્ટની મુલાકાત લો.
ખાસ કોટેડ રુધિરકેશિકાઓમાં મધ અને અન્ય ખૂબ જ ચીકણા પ્રવાહી પાણી કરતાં વધુ ઝડપથી વહે છે. ફિનલેન્ડની આલ્ટો યુનિવર્સિટીના માજા વુકોવાક અને તેમના સાથીદારો દ્વારા આશ્ચર્યજનક શોધ કરવામાં આવી હતી, જેમણે એ પણ દર્શાવ્યું હતું કે આ પ્રતિ-અનુભવી અસર વધુ ચીકણા ટીપાંમાં આંતરિક પ્રવાહના દમનથી ઉદ્ભવે છે. તેમના પરિણામો સુપરહાઇડ્રોફોબિક રુધિરકેશિકાઓમાં પ્રવાહી કેવી રીતે વહે છે તેના વર્તમાન સૈદ્ધાંતિક મોડેલોનો સીધો વિરોધાભાસ કરે છે.
માઇક્રોફ્લુઇડિક્સના ક્ષેત્રમાં રુધિરકેશિકાઓના ચુસ્તપણે બંધાયેલા પ્રદેશો દ્વારા પ્રવાહીના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે - સામાન્ય રીતે તબીબી ઉપયોગો માટે ઉપકરણોના ઉત્પાદન માટે. ઓછી સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહી માઇક્રોફ્લુઇડિક્સ માટે શ્રેષ્ઠ છે કારણ કે તે ઝડપથી અને સહેલાઇથી વહે છે. વધુ ચીકણા પ્રવાહીનો ઉપયોગ તેમને વધુ દબાણ પર ચલાવીને કરી શકાય છે, પરંતુ આ નાજુક રુધિરકેશિકા માળખામાં યાંત્રિક તાણ વધારે છે - જે નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે.
વૈકલ્પિક રીતે, સુપરહાઇડ્રોફોબિક કોટિંગનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહને ઝડપી બનાવી શકાય છે જેમાં સૂક્ષ્મ અને નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ હોય છે જે હવાના ગાદલાને ફસાવે છે. આ ગાદલા પ્રવાહી અને સપાટી વચ્ચેના સંપર્ક ક્ષેત્રને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે, જે બદલામાં ઘર્ષણ ઘટાડે છે - પ્રવાહમાં 65% વધારો કરે છે. જો કે, વર્તમાન સિદ્ધાંત મુજબ, વધતી જતી સ્નિગ્ધતા સાથે આ પ્રવાહ દર ઘટતા રહે છે.
વુકોવેકની ટીમે આ સિદ્ધાંતનું પરીક્ષણ સુપરહાઇડ્રોફોબિક આંતરિક આવરણ સાથે ઊભી રુધિરકેશિકાઓમાંથી ગુરુત્વાકર્ષણ ખેંચાતા વિવિધ સ્નિગ્ધતાના ટીપાં જોઈને કર્યું. જેમ જેમ તેઓ સતત ગતિએ મુસાફરી કરે છે, તેમ તેમ ટીપાં તેમની નીચેની હવાને સંકુચિત કરે છે, જેનાથી પિસ્ટનમાં જેવો દબાણ ઢાળ બને છે.
જ્યારે ખુલ્લા નળીઓમાં ટીપાં સ્નિગ્ધતા અને પ્રવાહ દર વચ્ચે અપેક્ષિત વિપરીત સંબંધ દર્શાવે છે, જ્યારે એક અથવા બંને છેડા સીલ કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારે નિયમો સંપૂર્ણપણે ઉલટા હતા. ગ્લિસરોલ ટીપાં સાથે અસર સૌથી વધુ સ્પષ્ટ થઈ હતી - ભલે પાણી કરતાં 3 ક્રમ વધુ ચીકણું હોય, તે પાણી કરતાં 10 ગણાથી વધુ ઝડપથી વહેતું હતું.
આ અસર પાછળના ભૌતિકશાસ્ત્રને ઉજાગર કરવા માટે, વુકોવેકની ટીમે ટીપાંમાં ટ્રેસર કણો દાખલ કર્યા. સમય જતાં કણોની ગતિએ ઓછા ચીકણા ટીપાંની અંદર ઝડપી આંતરિક પ્રવાહ જાહેર કર્યો. આ પ્રવાહો પ્રવાહીને કોટિંગમાં સૂક્ષ્મ અને નેનો-સ્કેલ માળખામાં પ્રવેશવા માટેનું કારણ બને છે. આ હવાના ગાદીની જાડાઈ ઘટાડે છે, જે ટીપાંની નીચે દબાણયુક્ત હવાને દબાણ ઢાળને સંતુલિત કરવા માટે સ્ક્વિઝિંગ કરતા અટકાવે છે. તેનાથી વિપરીત, ગ્લિસરીનમાં લગભગ કોઈ સમજી શકાય તેવું આંતરિક પ્રવાહ નથી, જે કોટિંગમાં તેના પ્રવેશને અટકાવે છે. આના પરિણામે જાડું હવા ગાદી બને છે, જેના કારણે ટીપાંની નીચેની હવા એક બાજુ જવાનું સરળ બને છે.
તેમના અવલોકનોનો ઉપયોગ કરીને, ટીમે એક અપડેટેડ હાઇડ્રોડાયનેમિક મોડેલ વિકસાવ્યું જે વિવિધ સુપરહાઇડ્રોફોબિક કોટિંગ્સ સાથે રુધિરકેશિકાઓમાંથી ટીપાં કેવી રીતે ફરે છે તેની વધુ સારી રીતે આગાહી કરે છે. વધુ કાર્ય સાથે, તેમના તારણો જટિલ રસાયણો અને દવાઓને હેન્ડલ કરવા સક્ષમ માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણો બનાવવાની નવી રીતો તરફ દોરી શકે છે.
ફિઝિક્સ વર્લ્ડ, IOP પબ્લિશિંગના વિશ્વ-સ્તરીય સંશોધન અને નવીનતાને શક્ય તેટલા વધુ પ્રેક્ષકો સુધી પહોંચાડવાના મિશનનો મુખ્ય ભાગ રજૂ કરે છે. આ સાઇટ ફિઝિક્સ વર્લ્ડ પોર્ટફોલિયોનો એક ભાગ છે, જે વૈશ્વિક વૈજ્ઞાનિક સમુદાયને ઓનલાઈન, ડિજિટલ અને પ્રિન્ટ માહિતી સેવાઓનો સંગ્રહ પૂરો પાડે છે.