Oyin n ṣàn lọ kíákíá ju omi lọ nínú àwọn capillaries tí a fi aṣọ bò ní pàtàkì

O ṣeun fun iforukọsilẹ fun Physical World Ti o ba fẹ yi awọn alaye rẹ pada nigbakugba, jọwọ ṣabẹwo si akọọlẹ mi
Oyin ati awọn omi miiran ti o ni riru pupọ n ṣàn lọ yarayara ju omi lọ ninu awọn capillaries ti a fi bo pataki. Maja Vuckovac ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ ni Aalto University ni Finland ṣe awari iyalẹnu naa, wọn tun fihan pe ipa odi yii wa lati idinku sisan inu inu laarin awọn omi ti o ni riru pupọ. Awọn abajade wọn tako taara awọn awoṣe imọran lọwọlọwọ ti bi awọn omi ṣe n ṣàn ninu awọn capillaries ti o ni riru omi.
Agbègbè àwọn microfluidics níí ṣe pẹ̀lú ṣíṣàkóso ìṣàn omi nípasẹ̀ àwọn agbègbè capillaries tí a há mọ́ra—nígbà gbogbo fún ṣíṣe àwọn ẹ̀rọ fún ìṣègùn. Àwọn omi viscosity tí kò pọ̀ ló dára jù fún microfluidics nítorí wọ́n máa ń ṣàn kíákíá àti láìsí ìṣòro. A lè lo àwọn omi viscosous púpọ̀ nípa lílo wọn nígbà tí wọ́n bá ń fa ìfúnpá gíga, ṣùgbọ́n èyí máa ń mú kí wahala ẹ̀rọ pọ̀ sí i nínú àwọn ẹ̀yà capillary onírẹ̀lẹ̀ — èyí tí ó lè yọrí sí ìkùnà.
Ni omiiran, sisan naa le yara sii nipa lilo ibora superhydrophobic ti o ni awọn micro- ati nanostructures ti o di awọn irọri afẹfẹ mu. Awọn irọri wọnyi dinku agbegbe ifọwọkan laarin omi ati oju ilẹ ni pataki, eyiti o dinku ija - ilosoke sisan nipasẹ 65%. Sibẹsibẹ, gẹgẹbi imọran lọwọlọwọ, awọn oṣuwọn sisan wọnyi n tẹsiwaju lati dinku pẹlu ilosoke viscosity.
Àwọn ẹgbẹ́ Vuckovac dán ẹ̀kọ́ yìí wò nípa wíwo àwọn ìṣàn omi tí ó ní onírúurú ìfọ́ bí agbára ìwalẹ̀ ṣe ń fà wọ́n láti inú àwọn capillaries tí ó dúró ní inaro pẹ̀lú àwọn ìbòrí inú tí ó lágbára. Bí wọ́n ṣe ń rìn ní iyàrá tí ó dúró ní gbogbo ìgbà, àwọn ìṣàn omi náà ń fún afẹ́fẹ́ tí ó wà ní ìsàlẹ̀ wọn ní ìfúnpọ̀, èyí tí ó ń ṣẹ̀dá ìtẹ̀síwájú tí ó jọ ti piston náà.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ìṣàn omi fi ìbáṣepọ̀ tí a retí láàárín ìfàsí àti ìwọ̀n ìṣàn omi nínú àwọn ọ̀pá tí ó ṣí sílẹ̀ hàn, nígbà tí a fi ìpẹ̀kun kan tàbí méjèèjì dí, àwọn òfin náà yí padà pátápátá. Àbájáde náà hàn gbangba jùlọ pẹ̀lú àwọn ìṣàn omi glycerol—bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìpele mẹ́ta ti ìwọ̀n rẹ̀ gbó ju omi lọ, ó ṣàn ju ìgbà mẹ́wàá lọ kíákíá ju omi lọ.
Láti ṣàwárí ìjìnlẹ̀ tó wà lẹ́yìn ipa yìí, ẹgbẹ́ Vuckovac fi àwọn èròjà onírin sínú àwọn ìṣàn omi náà. Ìṣípo àwọn èròjà náà lórí àkókò fi ìṣàn omi inú rẹ̀ hàn kíákíá nínú ìṣàn omi tí kò ní ìfọ́. Àwọn ìṣàn omi yìí máa ń mú kí omi náà wọ inú àwọn ètò kékeré àti nano nínú ìbòrí náà. Èyí máa ń dín ìfúnpọ̀ afẹ́fẹ́ kù, èyí á sì dín afẹ́fẹ́ tí a tẹ̀ lábẹ́ ìṣàn omi náà kù láti má ṣe tẹ̀ mọ́lẹ̀ láti ṣe ìwọ̀n ìtẹ̀síwájú. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, glycerin kò ní ìṣàn inú tí a lè rí, èyí tó ń dí wíwọlé rẹ̀ sínú ìbòrí náà lọ́wọ́. Èyí á mú kí ìrọ̀rùn afẹ́fẹ́ tó nípọn pọ̀ sí i, èyí á sì mú kí afẹ́fẹ́ tó wà lábẹ́ ìṣàn omi náà rọrùn láti lọ sí apá kan.
Nípa lílo àwọn àkíyèsí wọn, ẹgbẹ́ náà ṣe àgbékalẹ̀ àwòṣe hydrodynamic tuntun kan tí ó ṣe àsọtẹ́lẹ̀ dáadáa nípa bí àwọn ìṣàn omi ṣe ń lọ láàárín àwọn capillaries pẹ̀lú onírúurú àwọn ìbòrí superhydrophobic. Pẹ̀lú iṣẹ́ síwájú sí i, àwọn àwárí wọn lè yọrí sí àwọn ọ̀nà tuntun láti ṣẹ̀dá àwọn ẹ̀rọ microfluidic tí ó lè lo àwọn kẹ́míkà àti oògùn líle.
Physics World dúró fún apá pàtàkì kan nínú iṣẹ́ IOP Publishing láti bá àwọn ènìyàn tó pọ̀ jùlọ sọ̀rọ̀ nípa ìwádìí àti ìṣẹ̀dá tuntun. Ojú òpó wẹ́ẹ̀bù náà jẹ́ ara àkójọpọ̀ Physics World, èyí tó ń pèsè àkójọ àwọn iṣẹ́ ìwífún lórí ayélujára, oní-nọ́ńbà àti ìtẹ̀wé fún àwùjọ àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kárí ayé.


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Keje-10-2022