Salamat sa pag-sign up sa Physical World. Kung nais mong baguhin ang iyong mga detalye anumang oras, pakibisita ang aking account.
Ang pulot-pukyutan at iba pang mga likidong may lagkit na antas ng lapot ay mas mabilis na dumadaloy kaysa sa tubig sa mga espesyal na pinahiran na capillary. Ang nakakagulat na natuklasan ay ginawa nina Maja Vuckovac at mga kasamahan sa Aalto University sa Finland, na nagpakita rin na ang kontra-intuitibong epektong ito ay nagmumula sa pagsugpo sa panloob na daloy sa loob ng mas lagkit na mga droplet. Ang kanilang mga resulta ay direktang sumasalungat sa kasalukuyang mga teoretikal na modelo kung paano dumadaloy ang mga likido sa mga superhydrophobic capillary.
Ang larangan ng microfluidics ay kinabibilangan ng pagkontrol sa daloy ng mga likido sa pamamagitan ng masikip na mga rehiyon ng mga capillary—karaniwan ay para sa paggawa ng mga aparato para sa mga medikal na aplikasyon. Ang mga likidong mababa ang lagkit ay pinakamainam para sa microfluidics dahil mabilis at walang kahirap-hirap ang daloy ng mga ito. Ang mas malapot na mga likido ay maaaring gamitin sa pamamagitan ng pagpapaandar sa mga ito sa mas mataas na presyon, ngunit pinapataas nito ang mekanikal na stress sa mga maselang istruktura ng capillary — na maaaring humantong sa pagkabigo.
Bilang kahalili, maaaring pabilisin ang daloy gamit ang isang superhydrophobic coating na naglalaman ng mga micro- at nanostructure na kumukuha ng mga air cushion. Ang mga cushion na ito ay makabuluhang binabawasan ang lugar ng pagkakadikit sa pagitan ng likido at ng ibabaw, na siya namang binabawasan ang friction – na nagpapataas ng daloy ng 65%. Gayunpaman, ayon sa kasalukuyang teorya, ang mga rate ng daloy na ito ay patuloy na bumababa kasabay ng pagtaas ng lagkit.
Sinubukan ng pangkat ni Vuckovac ang teoryang ito sa pamamagitan ng pagtingin sa mga droplet na may iba't ibang lagkit habang hinihila sila ng grabidad mula sa mga patayong capillary na may superhydrophobic na panloob na patong. Habang naglalakbay ang mga ito sa pare-parehong bilis, pinipiga ng mga droplet ang hangin sa ilalim ng mga ito, na lumilikha ng gradient ng presyon na maihahambing sa nasa piston.
Bagama't ipinakita ng mga patak ang inaasahang kabaligtarang ugnayan sa pagitan ng lagkit at bilis ng daloy sa mga bukas na tubo, kapag ang isa o parehong dulo ay tinatakan, ang mga patakaran ay ganap na nabaligtad. Ang epekto ay pinakakapansin-pansin sa mga patak ng gliserol—kahit na 3 order ng magnitude na mas lagkit kaysa sa tubig, dumaloy ito nang higit sa 10 beses na mas mabilis kaysa sa tubig.
Upang matuklasan ang pisika sa likod ng epektong ito, nagpasok ang pangkat ni Vuckovac ng mga tracer particle sa mga droplet. Ang paggalaw ng mga particle sa paglipas ng panahon ay nagpakita ng mabilis na panloob na daloy sa loob ng hindi gaanong malapot na droplet. Ang mga daloy na ito ay nagiging sanhi ng pagtagos ng likido sa mga micro- at nano-scale na istruktura sa patong. Binabawasan nito ang kapal ng air cushion, na pumipigil sa pressurized na hangin sa ilalim ng droplet na sumikip upang balansehin ang pressure gradient. Sa kabaligtaran, ang glycerin ay halos walang nakikitang panloob na daloy, na pumipigil sa pagtagos nito sa patong. Nagreresulta ito sa mas makapal na air cushion, na ginagawang mas madali para sa hangin sa ilalim ng droplet na lumipat sa isang gilid.
Gamit ang kanilang mga obserbasyon, bumuo ang pangkat ng isang na-update na hydrodynamic model na mas mahusay na humuhula kung paano gumagalaw ang mga droplet sa mga capillary na may iba't ibang superhydrophobic coatings. Sa pamamagitan ng karagdagang pag-aaral, ang kanilang mga natuklasan ay maaaring humantong sa mga bagong paraan upang lumikha ng mga microfluidic device na may kakayahang humawak ng mga kumplikadong kemikal at gamot.
Ang Physics World ay kumakatawan sa isang mahalagang bahagi ng misyon ng IOP Publishing na ipabatid ang pananaliksik at inobasyon na may pandaigdigang antas sa pinakamalawak na posibleng madla. Ang site ay bahagi ng portfolio ng Physics World, na nagbibigay ng koleksyon ng mga serbisyong impormasyon online, digital, at naka-print sa pandaigdigang komunidad ng mga siyentipiko.