Здравый смысл и личные наблюдения говорят о том, что более вязкая жидкость будет течь медленнее менее вязкой. Это кажется твердым научным фактом! Чем более вязкой является жидкость, тем медленнее она будет течь. Патока, например, движется гораздо медленнее воды.
Исследователи из финского университета Аалто в статье журнала Science Advance показали, что это поведение меняется в определенных условиях. Они обнаружили, что при специальной обработке крошечных трубок, называемых капиллярами, капли вязкой жидкости могут течь внутри них гораздо быстрее, чем капли с меньшей вязкостью.
Это открытие, о котором сообщается в журнале Science Advances, имеет потенциальные применения в таких разнообразных областях, как химическая инженерия и медицина. Команда учёных, возглавляемая физиком Робином Ран, опиралась на свойство, называемое супергидрофобностью, что буквально означает “крайнее отвращение к воде”.
Когда гидрофобная поверхность, такая как воск или тефлон, имеет шероховатость, она становится супергидрофобной. В капиллярной трубке шириной примерно с человеческий волос такая поверхность может иметь тонкий слой воздуха, который защищает любую жидкость в трубке от контакта с твердой поверхностью.
Экспериментально было показано, что для трубок с супергидрофобным покрытием внутри, слой воздуха для капель вязкой жидкости толще, чем для капель воды с низкой вязкостью. Когда концы трубки закрыты и трубка наклонена, каждая капля работает по принципу поршня, который сжимает воздух под ней и создает низкое давление над ней. Разность давлений толкает воздух вверх через зазор между жидкостью и стенкой трубки. По мере того как воздух движется вверх, нижнее давление уменьшается, позволяя капле стекать вниз. Поскольку воздух практически не имеет вязкости, он легче проходит через толстый зазор вязких капель, чем через тонкий зазор капель воды.
Капли глицерина, в тысячу раз более вязкие, чем вода, текли по трубке в 10 раз быстрее, чем капли воды.
Исследователи разработали модель для предсказания того, как капли будут двигаться в капиллярах, покрытых различными супергидрофобными покрытиями. Дальнейшие исследования могут привести к практическому применению микро-жидкостных процессов, контролирующих производство небольших количеств химических веществ для различных узкоспециализированных целей.
Спасибо за то, что дочитали статью до конца. Ставьте лайки, если понравилось, пишите комментарии. Не забывайте подписываться на канал.
