Hatur nuhun parantos ngadaptar ka Physical World Upami anjeun hoyong ngarobih data anjeun iraha waé, mangga buka akun kuring.
Madu sareng cairan kentel anu sanésna ngalir langkung gancang tibatan cai dina kapiler anu dilapis khusus. Panemuan anu ngajentul ieu dilakukeun ku Maja Vuckovac sareng kolegana di Universitas Aalto di Finlandia, anu ogé nunjukkeun yén pangaruh anu kontraintuitif ieu asalna tina panurunan aliran internal dina tetesan anu langkung kentel. Hasilna sacara langsung bertentangan sareng modél téoritis ayeuna ngeunaan kumaha cairan ngalir dina kapiler superhidrofobik.
Widang mikrofluidika ngalibatkeun ngadalikeun aliran cairan ngaliwatan daérah kapiler anu pageuh—biasana pikeun ngadamel alat pikeun aplikasi médis. Cairan viskositas rendah pangsaéna pikeun mikrofluidika sabab ngalir gancang sareng gampang. Cairan anu langkung kentel tiasa dianggo ku cara nyetirna dina tekanan anu langkung luhur, tapi ieu ningkatkeun setrés mékanis dina struktur kapiler anu hipu — anu tiasa nyababkeun kagagalan.
Alternatipna, aliranna tiasa digancangkeun nganggo palapis superhidrofobik anu ngandung mikro sareng nanostruktur anu ngajebak bantalan hawa. Bantalan ieu sacara signifikan ngirangan daérah kontak antara cairan sareng permukaan, anu antukna ngirangan gesekan - ningkatkeun aliran ku 65%. Nanging, numutkeun téori ayeuna, laju aliran ieu terus turun kalayan ningkatna viskositas.
Tim Vuckovac nguji téori ieu ku cara ningali tetesan cai anu viskositasna béda-béda nalika gravitasi narikna tina kapiler vertikal anu gaduh lapisan jero superhidrofobik. Nalika aranjeunna ngarambat dina kecepatan anu konstan, tetesan cai éta ngomprés hawa di handapna, nyiptakeun gradien tekanan anu sami sareng anu aya dina piston.
Sanaos tetesan nunjukkeun hubungan tibalik anu dipiharep antara viskositas sareng laju aliran dina tabung kabuka, nalika salah sahiji atanapi duanana tungtungna disegel, aturanana tibalik pisan. Éfékna paling katingali dina tetesan gliserol — sanaos 3 kali langkung kentel tibatan cai, éta ngalir langkung ti 10 kali langkung gancang tibatan cai.
Pikeun ngungkabkeun fisika di balik éfék ieu, tim Vuckovac ngenalkeun partikel pelacak kana tetesan. Gerakan partikel kana waktu ngungkabkeun aliran internal anu gancang dina tetesan anu kirang kentel. Aliran ieu nyababkeun cairan nembus kana struktur skala mikro sareng nano dina palapis. Ieu ngirangan ketebalan bantalan hawa, nyegah hawa anu diteken di handapeun tetesan tina meremas pikeun ngimbangan gradien tekanan. Sabalikna, gliserin ampir teu gaduh aliran internal anu katingali, ngahalangan penetrasi kana palapis. Ieu ngahasilkeun bantalan hawa anu langkung kandel, ngajantenkeun langkung gampang pikeun hawa di handapeun tetesan pikeun ngalih ka hiji sisi.
Ngagunakeun pangamatan maranéhanana, tim ngembangkeun modél hidrodinamik anu diropéa anu langkung saé pikeun ngaduga kumaha tetesan ngalir ngaliwatan kapiler kalayan lapisan superhidrofobik anu béda. Kalayan panilitian salajengna, panemuan maranéhanana tiasa ngarah kana cara-cara énggal pikeun nyiptakeun alat mikrofluida anu sanggup nanganan bahan kimia sareng ubar anu rumit.
Physics World ngawakilan bagian konci tina misi IOP Publishing pikeun nepikeun panalungtikan sareng inovasi kelas dunya ka pamiarsa anu panglegana. Situs ieu mangrupikeun bagian tina portopolio Physics World, anu nyayogikeun kumpulan jasa inpormasi online, digital, sareng citak ka komunitas ilmiah global.