ఫిజికల్ వరల్డ్‌లో నమోదు చేసుకున్నందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఎప్పుడైనా మీ వివరాలను మార్చుకోవాలనుకుంటే, దయచేసి నా ఖాతాను సందర్శించండి.
ప్రత్యేకంగా పూత పూసిన కేశనాళికలలో తేనె మరియు ఇతర అధిక స్నిగ్ధత గల ద్రవాలు నీటి కంటే వేగంగా ప్రవహిస్తాయి. ఫిన్‌లాండ్‌లోని ఆల్టో విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన మాయా వుకోవక్ మరియు ఆమె సహచరులు ఈ ఆశ్చర్యకరమైన విషయాన్ని కనుగొన్నారు. అధిక స్నిగ్ధత గల బిందువులలోని అంతర్గత ప్రవాహం అణచివేయబడటం వల్ల ఈ ఊహకు విరుద్ధమైన ప్రభావం ఏర్పడుతుందని కూడా వారు చూపించారు. వారి ఫలితాలు, సూపర్ హైడ్రోఫోబిక్ కేశనాళికలలో ద్రవాలు ఎలా ప్రవహిస్తాయనే దానిపై ఉన్న ప్రస్తుత సైద్ధాంతిక నమూనాలకు పూర్తిగా విరుద్ధంగా ఉన్నాయి.
మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్ రంగం అనేది, సాధారణంగా వైద్య అనువర్తనాల కోసం పరికరాల తయారీ నిమిత్తం, కేశనాళికల యొక్క గట్టిగా పరిమితం చేయబడిన ప్రాంతాల గుండా ద్రవాల ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తక్కువ స్నిగ్ధత గల ద్రవాలు మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్‌కు ఉత్తమమైనవి, ఎందుకంటే అవి వేగంగా మరియు అప్రయత్నంగా ప్రవహిస్తాయి. అధిక పీడనాలతో ప్రవహింపజేయడం ద్వారా ఎక్కువ స్నిగ్ధత గల ద్రవాలను ఉపయోగించవచ్చు, కానీ ఇది సున్నితమైన కేశనాళిక నిర్మాణాలలో యాంత్రిక ఒత్తిడిని పెంచుతుంది — ఇది వైఫల్యానికి దారితీయవచ్చు.
ప్రత్యామ్నాయంగా, గాలి కుషన్లను బంధించే సూక్ష్మ మరియు నానో నిర్మాణాలను కలిగి ఉన్న సూపర్ హైడ్రోఫోబిక్ పూతను ఉపయోగించి ప్రవాహాన్ని వేగవంతం చేయవచ్చు. ఈ కుషన్లు ద్రవానికి మరియు ఉపరితలానికి మధ్య ఉన్న స్పర్శా ప్రాంతాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తాయి, దీనివల్ల ఘర్షణ తగ్గి ప్రవాహం 65% పెరుగుతుంది. అయితే, ప్రస్తుత సిద్ధాంతం ప్రకారం, స్నిగ్ధత పెరిగే కొద్దీ ఈ ప్రవాహ రేట్లు తగ్గుతూనే ఉంటాయి.
సూపర్ హైడ్రోఫోబిక్ లోపలి పూతలతో ఉన్న నిలువు కేశనాళికల నుండి గురుత్వాకర్షణ శక్తి వివిధ స్నిగ్ధతలు గల నీటి బిందువులను లాగుతున్నప్పుడు వాటిని పరిశీలించడం ద్వారా వుకోవక్ బృందం ఈ సిద్ధాంతాన్ని పరీక్షించింది. అవి స్థిర వేగంతో ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు, ఆ బిందువులు వాటి కింద ఉన్న గాలిని సంపీడనం చేస్తాయి, దీనివల్ల పిస్టన్‌లోని పీడన ప్రవణతకు సమానమైన పీడన ప్రవణత ఏర్పడుతుంది.
తెరిచిన గొట్టాలలో నీటి బిందువులు స్నిగ్ధత మరియు ప్రవాహ వేగం మధ్య ఊహించిన విలోమ సంబంధాన్ని చూపినప్పటికీ, ఒకటి లేదా రెండు చివరలను మూసివేసినప్పుడు, నియమాలు పూర్తిగా తారుమారు అయ్యాయి. ఈ ప్రభావం గ్లిసరాల్ బిందువులతో అత్యంత స్పష్టంగా కనిపించింది—నీటి కంటే 3 రెట్లు ఎక్కువ స్నిగ్ధత ఉన్నప్పటికీ, అది నీటి కంటే 10 రెట్లు వేగంగా ప్రవహించింది.
ఈ ప్రభావం వెనుక ఉన్న భౌతిక శాస్త్రాన్ని వెలికితీయడానికి, వుకోవక్ బృందం బిందువులలోకి ట్రేసర్ కణాలను ప్రవేశపెట్టింది. కాలక్రమేణా ఆ కణాల కదలిక, తక్కువ స్నిగ్ధత గల బిందువు లోపల వేగవంతమైన అంతర్గత ప్రవాహాన్ని వెల్లడించింది. ఈ ప్రవాహాలు పూతలోని సూక్ష్మ మరియు నానో-స్థాయి నిర్మాణాలలోకి ద్రవం చొచ్చుకుపోయేలా చేస్తాయి. ఇది గాలి కుషన్ యొక్క మందాన్ని తగ్గిస్తుంది, తద్వారా పీడన ప్రవణతను సమతుల్యం చేయడానికి బిందువు కింద ఉన్న పీడన గాలి బయటకు దూసుకుపోకుండా నిరోధిస్తుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, గ్లిసరిన్‌కు దాదాపుగా గుర్తించదగిన అంతర్గత ప్రవాహం ఉండదు, ఇది పూతలోకి చొచ్చుకుపోవడాన్ని నిరోధిస్తుంది. దీని ఫలితంగా గాలి కుషన్ మందంగా ఏర్పడుతుంది, ఇది బిందువు కింద ఉన్న గాలి ఒక వైపుకు కదలడాన్ని సులభతరం చేస్తుంది.
తమ పరిశీలనలను ఉపయోగించి, వివిధ సూపర్ హైడ్రోఫోబిక్ పూతలతో కూడిన కేశనాళికల గుండా బిందువులు ఎలా కదులుతాయో మరింత మెరుగ్గా అంచనా వేసే ఒక నవీకరించబడిన హైడ్రోడైనమిక్ నమూనాని ఆ బృందం అభివృద్ధి చేసింది. మరింత కృషితో, వారి పరిశోధనలు సంక్లిష్ట రసాయనాలు మరియు ఔషధాలను నిర్వహించగల మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరాలను రూపొందించడానికి కొత్త మార్గాలకు దారితీయవచ్చు.
ప్రపంచ స్థాయి పరిశోధన మరియు ఆవిష్కరణలను సాధ్యమైనంత ఎక్కువ మందికి తెలియజేయాలనే IOP పబ్లిషింగ్ వారి లక్ష్యంలో ఫిజిక్స్ వరల్డ్ ఒక కీలకమైన భాగం. ఈ సైట్, ప్రపంచ శాస్త్రీయ సమాజానికి ఆన్‌లైన్, డిజిటల్ మరియు ప్రింట్ సమాచార సేవల సమాహారాన్ని అందించే ఫిజిక్స్ వరల్డ్ పోర్ట్‌ఫోలియోలో ఒక భాగం.