Пятница, 23.06.2017, 08:12
Приветствую Вас Гость | RSS
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Ноябрь 2013  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930
Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
ТЫ на ГЛОБУСЕ
Главная » 2013 » Ноябрь » 3 » "Интеллектуальные" капли способны перемещаться самостоятельно под воздействием сил поверхностного натяжения
15:09
"Интеллектуальные" капли способны перемещаться самостоятельно под воздействием сил поверхностного натяжения


Капли жидкости


В 2009 году исследователи из Северо-Западного университета в Эванстоне, Иллинойс, провели экстраординарную демонстрацию, в роли главного героя которой выступала капля масла, которая самостоятельно находила выход из лабиринта. Эта капля вела себя подобно живому существу, колеблясь в нерешительности перед тем, как выбрать направление движения, а если ее путь заходил в тупик, то она возвращалась назад той же дорогой и продолжала дальше свой путь к цели. И, в конце концов, методом проб и ошибок эта капля добралась до выхода из лабиринта, совершив то, на что у некоторых людей попросту не хватает терпения.

Естественно, в этой демонстрации не обошлось без уловки, которая заключалась в том, что поверхность пола лабиринта была покрыта слоем раствор гидроокиси калия, вещества, являющегося сильной щелочью. Второй уловкой был пропитанный соляной кислотой кусок геля, размещенный на выходе из лабиринта. Кислота из геля постепенно растекалась по лабиринту, нейтрализуя щелочь, что приводило к появлению градиента pH-фактора, который изменялся от щелочного к нейтральному, а затем к кислотному по мере продвижения вглубь лабиринта. 

Эта разница в градиенте pH-фактора обусловила разницу в силах поверхностного натяжения, которые тянули вперед и заставляя двигаться каплю масла. Таким образом, капля просто следовала вдоль градиента pH-фактора, закончив свой путь возле куска геля на выходе из лабиринта, там, где присутствовала максимальная кислотность.

С одной стороны весь процесс прохождения каплей масла, которая может "принимать" интеллектуальные решения, сложного лабиринта может показаться весьма удивительным. Но, с другой стороны, процесс прохождения лабиринта запрограммирован заранее, пусть и с помощью не самого обычного способа.



Все это конечно крайне интересно и познавательно, но какую практическую пользую можно извлечь из этого? Ответом на этот вопрос стала работа Нейта Сиры (Nate Cira) и Мэну Пракаша (Manu Prakash), исследователей из Стэнфордского университета.

Исследователи, используя явление, которое было описано чуть выше, создали "умные" капли, которые могут взаимодействовать друг с другом, не смешиваясь при этом. На представленном ниже видеоролике эти капли были окрашены красками различного цвета для более наглядной демонстрации их способностей. Эти капли, которые могут притягиваться или отталкиваться друг от друга за счет влияния сил поверхностного натяжения могут приводить в действие различные механизмы, которые совершают круговые движения или поступательные колебания. Такие технологии могут послужить основой для реализации множества других технологий, таких, как микрофлюидные лабораторные или медицинские устройства, внутри которых различные химикаты или жидкости биологического происхождения будут перемещаться, смешиваться и реагировать за счет влияния сил поверхностного натяжения.

Исследователи выпустили видео, с которым мы предлагаем вам ознакомиться немного ниже, которое демонстрировалось в галерее движения жидкостей (Gallery of Fluid Motion), организованной и поддерживаемой американским Физическим обществом (American Physical Society).


Категория: Статьи | Просмотров: 231 | Добавил: Pchela | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]