Ташаккур барои сабти ном дар "Ҷаҳони ҷисмонӣ" Агар шумо хоҳед, ки маълумоти худро дар вақти дилхоҳ тағир диҳед, лутфан ба ҳисоби ман ворид шавед.
Асал ва дигар моеъҳои хеле часпак дар капиллярҳои махсус пӯшонидашуда нисбат ба об тезтар ҷорӣ мешаванд. Ин бозёфти ҳайратангезро Мая Вучковач ва ҳамкоронаш дар Донишгоҳи Аалто дар Финландия анҷом доданд, ки онҳо низ нишон доданд, ки ин таъсири зиддиинтуитивӣ аз пахш кардани ҷараёни дохилӣ дар дохили қатраҳои часпактар ​​бармеояд. Натиҷаҳои онҳо мустақиман бо моделҳои назариявии кунунии тарзи ҷараёни моеъҳо дар капиллярҳои супергидрофобӣ мухолифанд.
Соҳаи микрофлюидикӣ назорати ҷараёни моеъҳоро тавассути минтақаҳои сахти капиллярҳо дар бар мегирад - одатан барои истеҳсоли дастгоҳҳо барои барномаҳои тиббӣ. Моеъҳои часпакии паст барои микрофлюидикҳо беҳтаринанд, зеро онҳо зуд ва бе ягон саъй ҷараён мегиранд. Моеъҳои часпакии бештарро метавон бо рондани онҳо дар фишори баландтар истифода бурд, аммо ин фишори механикиро дар сохторҳои нозуки капиллярӣ зиёд мекунад - ки метавонад ба нокомӣ оварда расонад.
Интихобан, ҷараёнро бо истифода аз рӯйпӯши супергидрофобӣ, ки дорои микро ва наносохторҳо мебошад ва болиштҳои ҳаворо нигоҳ медорад, суръат бахшидан мумкин аст. Ин болиштҳо майдони тамос байни моеъ ва сатҳро ба таври назаррас кам мекунанд, ки дар навбати худ соишро кам мекунад ва ҷараёнро 65% зиёд мекунад. Аммо, мувофиқи назарияи ҷорӣ, ин суръати ҷараён бо афзоиши часпакӣ коҳиш меёбад.
Гурӯҳи Вуковач ин назарияро бо дидани қатраҳои часпакҳои гуногун, ки қувваи ҷозиба онҳоро аз капиллярҳои амудӣ бо рӯйпӯшҳои дохилии супергидрофобӣ мекашид, санҷид. Ҳангоми ҳаракати онҳо бо суръати доимӣ, қатраҳо ҳавои зери онҳоро фишурда, градиенти фишорро ба вуҷуд меоранд, ки ба поршен монанд аст.
Дар ҳоле ки қатраҳо муносибати баръакси интизоршавандаро байни часпакӣ ва суръати ҷараён дар найчаҳои кушода нишон доданд, вақте ки як ё ҳарду нӯг мӯҳр карда шуданд, қоидаҳо комилан баръакс шуданд. Таъсир бо қатраҳои глицерин бештар намоён буд - ҳарчанд 3 дараҷаи бузургӣ нисбат ба об часпактар ​​буд, он нисбат ба об беш аз 10 маротиба тезтар ҷорӣ шуд.
Барои ошкор кардани физикаи ин таъсир, дастаи Вуковач зарраҳои пайгирро ба қатраҳо ворид кард. Ҳаракати зарраҳо бо мурури замон ҷараёни босуръати дохилиро дар дохили қатраи камтар часпак нишон дод. Ин ҷараёнҳо боиси ворид шудани моеъ ба сохторҳои микро ва нано-миқёс дар рӯйпӯш мегардад. Ин ғафсии болишти ҳаворо кам мекунад ва аз фишурдани ҳавои фишордор дар зери қатра барои мувозинат кардани градиенти фишор пешгирӣ мекунад. Баръакс, глицерин қариб ҳеҷ ҷараёни дохилии намоён надорад, ки воридшавии онро ба рӯйпӯш бозмедорад. Ин боиси болишти ҳавоии ғафстар мегардад, ки ҳаракати ҳавои зери қатраро ба як тараф осонтар мекунад.
Бо истифода аз мушоҳидаҳои худ, даста модели гидродинамикии навшударо таҳия кард, ки беҳтар пешгӯӣ мекунад, ки чӣ гуна қатраҳо тавассути капиллярҳо бо рӯйпӯшҳои гуногуни супергидрофобӣ ҳаракат мекунанд. Бо таҳқиқоти минбаъда, кашфиётҳои онҳо метавонанд ба роҳҳои нави эҷоди дастгоҳҳои микрофлюидӣ, ки қодиранд кимиёвӣ ва доруҳои мураккабро идора кунанд, оварда расонанд.
"Ҷаҳони физика" қисми калидии рисолати IOP Publishing барои расонидани тадқиқот ва навовариҳои сатҳи ҷаҳонӣ ба васеътарин аудитория мебошад. Ин сайт қисми портфолиои "Ҷаҳони физика" мебошад, ки маҷмӯаи хидматҳои иттилоотии онлайн, рақамӣ ва чопиро ба ҷомеаи илмии ҷаҳонӣ пешниҳод мекунад.