Физик ертөнцөд бүртгүүлсэнд баярлалаа. Хэрэв та мэдээллээ хүссэн үедээ өөрчлөхийг хүсвэл миний бүртгэлд зочилно уу.
Зөгийн бал болон бусад өндөр зуурамтгай шингэн нь тусгайлан бүрсэн хялгасан судаснуудад уснаас хурдан урсдаг. Энэхүү гайхалтай нээлтийг Мая Вучковац болон Финландын Аалто Их Сургуулийн хамт ажиллагсад хийсэн бөгөөд тэд энэхүү сөрөг нөлөө нь илүү зуурамтгай дуслууд доторх дотоод урсгалыг дарангуйлснаас үүдэлтэй болохыг харуулсан. Тэдний үр дүн нь шингэн нь хэт гидрофобик хялгасан судаснуудад хэрхэн урсдаг талаарх одоогийн онолын загваруудтай шууд зөрчилдөж байна.
Микрофлюидикийн салбар нь хялгасан судасны нягт хаалттай хэсгүүдээр дамжин шингэний урсгалыг хянахтай холбоотой бөгөөд ихэвчлэн эмнэлгийн зориулалтаар төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Бага зуурамтгай чанар бүхий шингэн нь хурдан бөгөөд хялбар урсдаг тул микрофлюидикийн хувьд хамгийн тохиромжтой. Илүү өндөр даралттай үед илүү зуурамтгай чанарыг нь жолоодож ашиглаж болох боловч энэ нь нарийн хялгасан судасны бүтцэд механик стрессийг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь эвдрэлд хүргэж болзошгүй юм.
Эсвэл агаарын дэрийг барьж авдаг бичил болон нано бүтэц агуулсан супергидрофобик бүрхүүл ашиглан урсгалыг хурдасгаж болно. Эдгээр дэрнүүд нь шингэн ба гадаргуугийн хоорондох холбоо барих талбайг мэдэгдэхүйц багасгадаг бөгөөд энэ нь эргээд үрэлтийг бууруулж, урсгалыг 65% -иар нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч одоогийн онолын дагуу эдгээр урсгалын хурд зуурамтгай чанар нэмэгдэхийн хэрээр буурсаар байна.
Вучковагийн баг энэ онолыг туршиж үзсэн бөгөөд таталцлын хүч нь хэт гидрофобик дотор бүрхүүлтэй босоо хялгасан судаснуудаас татаж гаргах үед янз бүрийн зуурамтгай чанар бүхий дуслуудыг ажигласан. Тогтмол хурдтайгаар хөдлөх үед дуслууд нь доорх агаарыг шахаж, поршенийхтэй харьцуулах даралтын градиент үүсгэдэг.
Дусал нь задгай хоолойд зуурамтгай чанар ба урсгалын хурдны хоорондын хүлээгдэж буй урвуу хамаарлыг харуулсан боловч нэг эсвэл хоёр үзүүрийг битүүмжилсэн үед дүрмүүд бүрэн эсрэгээрээ байв. Энэ нөлөө нь глицеролын дусалтай хамгийн тод илэрсэн бөгөөд уснаас 3 дахин их зуурамтгай чанартай байсан ч уснаас 10 дахин хурдан урссан.
Энэ нөлөөний цаад физикийг нээж илрүүлэхийн тулд Вучковагийн баг дусал руу ул мөрийн хэсгүүдийг оруулсан. Цаг хугацаа өнгөрөхөд бөөмсийн хөдөлгөөн нь бага зуурамтгай дусал дотор хурдан дотоод урсгал байгааг харуулсан. Эдгээр урсгалууд нь шингэнийг бүрхүүл дэх бичил болон нано хэмжээний бүтцэд нэвтрэхэд хүргэдэг. Энэ нь агаарын дэрний зузааныг багасгаж, дуслын доорх даралттай агаар шахагдаж даралтын градиентийг тэнцвэржүүлэхээс сэргийлдэг. Үүний эсрэгээр глицерин нь бараг мэдрэгдэх дотоод урсгалгүй тул бүрхүүл рүү нэвтрэхийг саатуулдаг. Энэ нь илүү зузаан агаарын дэр үүсгэдэг бөгөөд дуслын доорх агаар нэг тал руу шилжихэд хялбар болгодог.
Баг ажиглалтаа ашиглан дуслууд өөр өөр супергидрофобик бүрхүүлтэй хялгасан судсаар хэрхэн дамжин өнгөрөхийг илүү сайн урьдчилан таамаглах шинэчилсэн гидродинамик загварыг боловсруулсан. Цаашдын судалгаагаар тэдний олдворууд нь нарийн төвөгтэй химийн бодис, эмийг зохицуулах чадвартай микрофлюидик төхөөрөмжийг бий болгох шинэ аргуудад хүргэж болзошгүй юм.
Физикийн ертөнц нь IOP Publishing-ийн дэлхийн хэмжээний судалгаа, инновацийг аль болох өргөн хүрээний хүмүүст хүргэх зорилгын гол хэсэг юм. Энэхүү сайт нь дэлхийн шинжлэх ухааны нийгэмлэгт онлайн, дижитал болон хэвлэмэл мэдээллийн үйлчилгээний цуглуулгыг санал болгодог Физикийн ертөнцийн багцын нэг хэсэг юм.