Znanstvenici proizvode ljepljivu tekućinu koja teče brže od vode Prirodne znanosti

Iznenadni nalaz uočen je kada su se tekućine kretale kroz posebno tretirane sitne cijevi.
Intuicija i promatranje slažu se oko, kako se čini, čvrste znanstvene činjenice: što je tekućina viskoznija to je i ljepljivija , i sporije će teći. Melasa se, na primjer, kreće mnogo tromije od vode.
Istraživači s finskog sveučilišta Aalto pokazali su da se takvo ponašanje u određenim uvjetima preokreće. Otkrili su da kada se posebno tretiraju sitne cijevi zvane kapilare, kapljice viskoznih tekućina mogu teći u njima mnogo brže od kapljica s manje viskoznosti.
Otkriće, objavljeno u časopisu Science Advances, ima potencijalne primjene u različitim područjima kao što su kemijsko inženjerstvo i medicina.
Aalto grupa, na čelu s fizičarom Robinom Rasom, oslanjala se na svojstvo zvano superhidrofobnost - doslovno, "ekstremnu averziju prema vodi".
"Kada hidrofobna površina poput voska ili teflona ima hrapavost, ona postaje superhidrofobna", objasnio je Ras. U kapilarnoj cijevi širine ljudske kose, takva površina može izdržati tanki sloj zraka koji štiti bilo koju tekućinu u cijevi od čvrste površine.
"Primijetili smo da je za cijevi koje imaju superhidrofobni premaz iznutra sloj zraka deblji za viskozne kapljice tekućine nego za nisko viskozne kapljice vode", rekao je Ras.
Kada se krajevi cijevi zatvore i cijev se nagne, svaka kapljica djeluje kao klip koji komprimira zrak ispod njega i stvara nizak tlak iznad njega, dodao je. Razlika tlaka pokreće zrak prema gore kroz razmak između tekućine i stijenke cijevi. Kako se zrak pomiče prema gore, tlak ispod se smanjuje, dopuštajući da kapljica teče prema dolje. Budući da zrak praktički nema viskoznosti, lakše teče kroz debeli razmak viskoznih kapljica nego kroz tanku kapljicu vode.
Videozapisi kapljica koje putuju kroz cijevi otkrili su opseg učinka. Kapljice glicerola, tisuću puta više viskozne od vode, tekle su kroz cijev 10 puta brže nego kapljice vode.
Istraživači su od tada razvili model za predviđanje kako će se kapljice kretati u kapilarama obloženim različitim superhidrofobnim premazima. Daljnja studija, kažu, mogla bi dovesti do primjene u mikrofluidnim procesima koji kontroliraju proizvodnju malih količina kemikalija za medicinske i druge namjene.

19.12.2021.
1709 
Najnovije
Popularno
Komentari















