Bal ýörite örtülen kapillýarlarda suwdan has çalt akýar

"Fiziki Dünýä" üçin hasaba alnanyňyz üçin sag boluň. Eger maglumatlaryňyzy islendik wagt üýtgetmek isleseňiz, meniň hasabyma giriň.
Bal we beýleki ýokary derejede ýapyşykly suwuklyklar ýörite örtülen kapillýar damarlarda suwdan has çalt akýar. Bu geň galdyryjy açyş Maja Wukowac we Finlýandiýanyň Aalto uniwersitetindäki kärdeşleri tarapyndan edildi, olar hem bu ters täsiriň has ýapyşykly damjalaryň içindäki içki akymyň basylyp ýatyrylmagyndan gelip çykýandygyny görkezdiler. Olaryň netijeleri suwuklyklaryň superhidrofob kapillýar damarlarda nähili akýandygynyň häzirki nazaryýet modellerine gönüden-göni ters gelýär.
Mikrofluidika pudagy suwuklyklaryň kapillýarlaryň berk ýapyk sebitlerinden geçmegini gözegçilikde saklamagy öz içine alýar - adatça lukmançylyk ulanylyşlary üçin enjamlary öndürmek üçin. Pes ýapyşykly suwuklyklar mikrofluidika üçin iň gowusydyr, sebäbi olar çalt we kynçylyksyz akýar. Has ýapyşykly suwuklyklary ýokary basyşda hereketlendirmek arkaly ulanyp bolýar, ýöne bu inçe kapillýar gurluşlardaky mehaniki dartgynlylygy artdyrýar - bu bolsa näsazlyga getirip biler.
Başgaça aýdylanda, howa ýastykçalaryny tutýan mikro we nanostrukturalary öz içine alýan superhidrofobik örtük arkaly akymy çaltlaşdyryp bolýar. Bu ýastykçalar suwuklyk bilen ýüziň arasyndaky kontakt meýdanyny ep-esli azaldýar, bu bolsa öz gezeginde sürtülmäni azaldýar we akymy 65% ​​artdyrýar. Şeýle-de bolsa, häzirki teoriýa görä, bu akym tizlikleri ýapyşyklygyň artmagy bilen azalmagyny dowam etdirýär.
Wukowaçyň topary bu teoriýany dürli ýapyşyklykdaky damjalara seredip, agraýyş güýji olary superhidrofob içki örtükli dik kapillýarlardan çekende synlady. Olar yzygiderli tizlikde hereket edende, damjalar aşagyndaky howany gysýar we porşendäki ýaly basyş gradientini döredýär.
Açyk turbalarda damjalar ýapyşyklyk bilen akym tizliginiň arasynda garaşylýan ters gatnaşygy görkezse-de, bir ýa-da iki ujy hem ýapylanda, düzgünler düýbünden tersine boldy. Bu täsir gliserin damjalarynda has aýdyň boldy - suwdan 3 esse köp ýapyşykly bolsa-da, ol suwdan 10 esse çalt akdy.
Bu täsiriň fizikasyny açmak üçin Wukowagyň topary damjalara yzarlaýjy bölejikleri girizdi. Bölejikleriň wagtyň geçmegi bilen hereketi has az ýapyşykly damjanyň içinde çalt içki akymyň bardygyny görkezdi. Bu akymlar suwuklygyň örtükdäki mikro we nano ölçegli gurluşlara aralaşmagyna sebäp bolýar. Bu howa ýastygynyň galyňlygyny azaldýar, damjanyň aşagyndaky basyşly howanyň basyş gradientini deňleşdirmek üçin gysylmagynyň öňüni alýar. Tersine, gliseriniň duýulýan içki akymy ýok diýen ýaly, bu bolsa onuň örtüge aralaşmagyna päsgel berýär. Bu bolsa has galyň howa ýastygynyň emele gelmegine getirýär we damjanyň aşagyndaky howanyň bir tarapa geçmegini ýeňilleşdirýär.
Topar öz gözegçiliklerini ulanyp, damjalaryň dürli superhidrofob örtükleri bolan kapilýarlardan nähili geçýändigini has gowy çaklaýan täzelenen gidrodinamik modeli işläp düzdi. Mundan beýläk-de işlemek bilen, olaryň açyşlary çylşyrymly himiki maddalary we dermanlary işläp bilýän mikrofluidik enjamlary döretmegiň täze usullaryna alyp baryp biler.
"Fizika Dünýäsi" IOP neşirýatynyň dünýä derejesindäki ylmy-barlag işlerini we innowasiýalary mümkin boldugyça giň auditoriýa ýetirmek boýunça missiýasynyň möhüm bölegini emele getirýär. Bu saýt dünýä ylmy jemgyýetçiligine onlaýn, sanly we çap edilen maglumat hyzmatlarynyň toplumyny hödürleýän "Fizika Dünýäsi" portfeliniň bir bölegidir.


Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 10-njy iýuly