Matur nuwun sampun ndhaptar ing Physical World. Menawi panjenengan kepingin ngowahi data panjenengan kapan kemawon, mangga bukak akun kula.
Madu lan cairan kentel liyane mili luwih cepet tinimbang banyu ing kapiler sing dilapisi khusus. Temuan sing nggumunake iki digawe dening Maja Vuckovac lan kolegane ing Universitas Aalto ing Finlandia, sing uga nuduhake yen efek sing ora masuk akal iki asale saka penekanan aliran internal ing tetesan sing luwih kentel. Asil kasebut langsung bertentangan karo model teoretis saiki babagan kepiye cairan mili ing kapiler superhidrofobik.
Bidang mikrofluidika nglibatake kontrol aliran cairan liwat wilayah kapiler sing kaiket rapet—biasane kanggo nggawe piranti kanggo aplikasi medis. Cairan viskositas rendah paling apik kanggo mikrofluidika amarga mili kanthi cepet lan tanpa gaweyan. Cairan sing luwih kentel bisa digunakake kanthi nggerakake ing tekanan sing luwih dhuwur, nanging iki nambah stres mekanik ing struktur kapiler sing alus—sing bisa nyebabake kegagalan.
Utawa, aliran bisa dipercepat nggunakake lapisan superhidrofobik sing ngemot mikro lan nanostruktur sing njebak bantalan udara. Bantalan kasebut kanthi signifikan nyuda area kontak antarane cairan lan permukaan, sing banjur nyuda gesekan - nambah aliran nganti 65%. Nanging, miturut teori saiki, laju aliran kasebut terus mudhun kanthi nambah viskositas.
Tim Vuckovac nguji téori iki kanthi ndeleng tetesan banyu kanthi viskositas sing béda-béda nalika gravitasi narik tetesan banyu saka kapiler vertikal kanthi lapisan njero superhidrofobik. Nalika tetesan banyu kasebut mlaku kanthi kecepatan tetep, tetesan banyu kasebut ngompres udara ing ngisore, nggawe gradien tekanan sing bisa dibandhingake karo tekanan ing piston.
Sanajan tetesan banyu nuduhake hubungan kebalikan sing diarepake antarane viskositas lan laju aliran ing tabung sing mbukak, nalika salah siji utawa loro-lorone ujung ditutup, aturan kasebut diwalik kabeh. Efek kasebut paling jelas karo tetesan gliserol—sanajan 3 urutan gedhene luwih kenthel tinimbang banyu, nanging mili luwih saka 10 kali luwih cepet tinimbang banyu.
Kanggo nemokake fisika ing mburi efek iki, tim Vuckovac ngenalake partikel pelacak menyang tetesan. Gerakan partikel kasebut suwe-suwe nuduhake aliran internal sing cepet ing tetesan sing kurang kentel. Aliran kasebut nyebabake cairan nembus menyang struktur skala mikro lan nano ing lapisan kasebut. Iki nyuda kekandelan bantalan udara, nyegah udara bertekanan ing sangisore tetesan supaya ora bisa nyeimbangake gradien tekanan. Kosok baline, gliserin meh ora duwe aliran internal sing bisa dideleng, sing nyegah penetrasi menyang lapisan kasebut. Iki nyebabake bantalan udara sing luwih kandel, saengga luwih gampang kanggo udara ing sangisore tetesan obah menyang sisih siji.
Nggunakake pengamatan, tim kasebut ngembangake model hidrodinamik sing dianyari sing luwih apik kanggo prédhiksi kepiye tetesan obah liwat kapiler kanthi lapisan superhidrofobik sing beda. Kanthi riset luwih lanjut, temuan kasebut bisa nyebabake cara anyar kanggo nggawe piranti mikrofluida sing bisa nangani bahan kimia lan obat-obatan sing kompleks.
Physics World minangka bagean penting saka misi IOP Publishing kanggo komunikasi riset lan inovasi kelas dunia marang pamirsa sing paling akeh. Situs iki minangka bagean saka portofolio Physics World, sing nyedhiyakake koleksi layanan informasi online, digital, lan cetak kanggo komunitas ilmiah global.