Faleminderit që u regjistruat në Physical World. Nëse dëshironi të ndryshoni të dhënat tuaja në çdo kohë, ju lutem vizitoni llogarinë time.
Mjalti dhe lëngjet e tjera shumë viskoze rrjedhin më shpejt se uji në kapilarë të veshur posaçërisht. Zbulimi i habitshëm u bë nga Maja Vuckovac dhe kolegët e tij në Universitetin Aalto në Finlandë, të cilët gjithashtu treguan se ky efekt kundërintuitiv rrjedh nga shtypja e rrjedhës së brendshme brenda pikave më viskoze. Rezultatet e tyre bien ndesh drejtpërdrejt me modelet teorike aktuale se si rrjedhin lëngjet në kapilarët superhidrofobikë.
Fusha e mikrofluidikës përfshin kontrollin e rrjedhës së lëngjeve përmes rajoneve të ngushta të kapilarëve - zakonisht për prodhimin e pajisjeve për aplikime mjekësore. Lëngjet me viskozitet të ulët janë më të mirat për mikrofluidikën sepse ato rrjedhin shpejt dhe pa mundim. Lëngjet më viskoze mund të përdoren duke i drejtuar ato në presione më të larta, por kjo rrit stresin mekanik në strukturat delikate kapilare - gjë që mund të çojë në dështim.
Si alternativë, rrjedha mund të përshpejtohet duke përdorur një shtresë superhidrofobike që përmban mikro- dhe nanostruktura që bllokojnë jastëkët e ajrit. Këta jastëkë e zvogëlojnë ndjeshëm sipërfaqen e kontaktit midis lëngut dhe sipërfaqes, gjë që nga ana tjetër zvogëlon fërkimin - duke rritur rrjedhën me 65%. Megjithatë, sipas teorisë aktuale, këto shpejtësi rrjedhjeje vazhdojnë të ulen me rritjen e viskozitetit.
Ekipi i Vuckovac e testoi këtë teori duke parë pikat me viskozitete të ndryshme, ndërsa graviteti i tërhiqte ato nga kapilarët vertikalë me veshje të brendshme superhidrofobike. Ndërsa udhëtojnë me shpejtësi konstante, pikat e kompresojnë ajrin poshtë tyre, duke krijuar një gradient presioni të krahasueshëm me atë në piston.
Ndërsa pikat treguan marrëdhënien e pritshme të anasjelltë midis viskozitetit dhe shpejtësisë së rrjedhjes në tuba të hapura, kur njëri ose të dy skajet ishin të mbyllura, rregullat përmbyseshin plotësisht. Efekti ishte më i theksuar me pikat e glicerolit - edhe pse 3 urdhra madhësie më viskoze se uji, ato rrjedhnin më shumë se 10 herë më shpejt se uji.
Për të zbuluar fizikën që qëndron pas këtij efekti, ekipi i Vuckovac futi grimca gjurmuese në pika. Lëvizja e grimcave me kalimin e kohës zbuloi një rrjedhë të shpejtë të brendshme brenda pikës më pak viskoze. Këto rrjedha bëjnë që lëngu të depërtojë në strukturat mikro- dhe nano-shkallë në shtresë. Kjo zvogëlon trashësinë e jastëkut të ajrit, duke parandaluar që ajri i presionuar poshtë pikës të shtrydhet për të balancuar gradientin e presionit. Në të kundërt, glicerina nuk ka pothuajse asnjë rrjedhë të brendshme të dukshme, duke penguar depërtimin e saj në shtresë. Kjo rezulton në një jastëk ajri më të trashë, duke e bërë më të lehtë që ajri poshtë pikës të lëvizë në njërën anë.
Duke përdorur vëzhgimet e tyre, ekipi zhvilloi një model hidrodinamik të përditësuar që parashikon më mirë se si pikat lëvizin nëpër kapilarë me veshje të ndryshme superhidrofobike. Me punë të mëtejshme, gjetjet e tyre mund të çojnë në mënyra të reja për të krijuar pajisje mikrofluidike të afta për të trajtuar kimikate dhe ilaçe komplekse.
Physics World përfaqëson një pjesë kyçe të misionit të IOP Publishing për të komunikuar kërkimin dhe inovacionin e nivelit botëror me audiencën më të gjerë të mundshme. Faqja është pjesë e portofolit të Physics World, i cili ofron një koleksion shërbimesh informacioni online, dixhitale dhe të shtypura për komunitetin shkencor global.