Շնորհակալություն Ֆիզիկական Աշխարհում գրանցվելու համար։ Եթե ցանկանում եք փոխել ձեր տվյալները ցանկացած պահի, խնդրում եմ այցելել իմ հաշիվը։
Մեղրը և այլ բարձր մածուցիկ հեղուկները հատուկ պատված մազանոթներում հոսում են ավելի արագ, քան ջուրը։ Այս զարմանալի հայտնագործությունը կատարել են Մայա Վուկովացը և նրա գործընկերները Ֆինլանդիայի Աալտո համալսարանից, ովքեր նաև ցույց են տվել, որ այս հակաինտուիտիվ ազդեցությունը բխում է ավելի մածուցիկ կաթիլների ներսում ներքին հոսքի ճնշումից։ Նրանց արդյունքները ուղղակիորեն հակասում են գերհիդրոֆոբ մազանոթներում հեղուկների հոսելու ներկայիս տեսական մոդելներին։
Միկրոհեղուկային բժշկության ոլորտը ներառում է հեղուկների հոսքի կառավարումը մազանոթների խիստ սահմանափակ հատվածներով՝ սովորաբար բժշկական կիրառությունների համար սարքերի արտադրության համար: Ցածր մածուցիկության հեղուկները լավագույնն են միկրոհեղուկային բժշկության համար, քանի որ դրանք հոսում են արագ և առանց ջանքերի: Ավելի մածուցիկ հեղուկները կարող են օգտագործվել դրանք ավելի բարձր ճնշումներով աշխատեցնելու միջոցով, սակայն դա մեծացնում է մեխանիկական լարվածությունը նուրբ մազանոթային կառուցվածքներում, ինչը կարող է հանգեցնել անսարքության:
Այլընտրանքորեն, հոսքը կարող է արագացվել գերհիդրոֆոբ ծածկույթի միջոցով, որը պարունակում է միկրո- և նանոկառուցվածքներ, որոնք որսում են օդային բարձիկները: Այս բարձիկները զգալիորեն նվազեցնում են հեղուկի և մակերեսի միջև շփման մակերեսը, ինչն էլ իր հերթին նվազեցնում է շփումը՝ հոսքը մեծացնելով 65%-ով: Այնուամենայնիվ, ըստ ներկայիս տեսության, այս հոսքի արագությունները շարունակում են նվազել մածուցիկության աճին զուգընթաց:
Վուկովացի թիմը ստուգեց այս տեսությունը՝ դիտարկելով տարբեր մածուցիկության կաթիլներ, որոնք ձգողականության ուժը քաշում էր դրանք ուղղահայաց մազանոթներից՝ գերհիդրոֆոբ ներքին ծածկույթներով։ Երբ դրանք շարժվում են հաստատուն արագությամբ, կաթիլները սեղմում են իրենց տակ գտնվող օդը՝ ստեղծելով ճնշման գրադիենտ, որը համեմատելի է մխոցում ճնշման գրադիենտի հետ։
Մինչդեռ կաթիլները ցույց էին տալիս բաց խողովակներում մածուցիկության և հոսքի արագության միջև սպասվող հակադարձ կապը, երբ մեկ կամ երկու ծայրերը կնքված էին, կանոնները լիովին հակառակն էին լինում։ Արդյունքն առավել ցայտուն էր գլիցերինի կաթիլների դեպքում. չնայած այն հանգամանքին, որ դրանք ջրից 3 կարգով ավելի մածուցիկ էին, դրանք հոսում էին ջրից ավելի քան 10 անգամ ավելի արագ։
Այս էֆեկտի ֆիզիկան բացահայտելու համար Վուկովացի թիմը կաթիլների մեջ ներմուծեց հետքային մասնիկներ։ Մասնիկների շարժումը ժամանակի ընթացքում բացահայտեց ավելի քիչ մածուցիկ կաթիլի ներսում արագ ներքին հոսք։ Այս հոսքերը ստիպում են հեղուկին ներթափանցել ծածկույթի միկրո և նանո մասշտաբի կառուցվածքների մեջ։ Սա նվազեցնում է օդային բարձիկի հաստությունը՝ կանխելով կաթիլի տակ գտնվող ճնշման տակ գտնվող օդի ներթափանցումը՝ հավասարակշռելով ճնշման գրադիենտը։ Ի տարբերություն դրա, գլիցերինը գրեթե չունի նկատելի ներքին հոսք, ինչը խոչընդոտում է դրա ներթափանցմանը ծածկույթի մեջ։ Սա հանգեցնում է ավելի հաստ օդային բարձիկի, ինչը հեշտացնում է կաթիլի տակ գտնվող օդի տեղաշարժը մեկ կողմ։
Իրենց դիտարկումներն օգտագործելով՝ թիմը մշակել է թարմացված հիդրոդինամիկ մոդել, որն ավելի լավ է կանխատեսում, թե ինչպես են կաթիլները շարժվում տարբեր գերհիդրոֆոբ ծածկույթներով մազանոթների միջով։ Հետագա աշխատանքների շնորհիվ նրանց հայտնագործությունները կարող են հանգեցնել բարդ քիմիական նյութեր և դեղամիջոցներ մշակելու ունակ միկրոհոսքային սարքեր ստեղծելու նոր եղանակների։
«Ֆիզիկա Աշխարհը» ներկայացնում է IOP Publishing-ի առաքելության կարևոր մասը՝ համաշխարհային մակարդակի հետազոտություններն ու նորարարությունները հնարավորինս լայն լսարանին հասցնելը: Կայքը «Ֆիզիկա Աշխարհ» պորտֆոլիոյի մաս է կազմում, որը համաշխարհային գիտական ​​հանրությանը տրամադրում է առցանց, թվային և տպագիր տեղեկատվական ծառայությունների հավաքածու: