Вода может самопроизвольно двигаться вверх по кремниевой пластине

Двое сотрудников Рочестерского университета (США) сделали кремний сверхгидрофильным, обработав его поверхность посредством лазера, и вынудили воду подниматься вверх по данной поверхности.

Вода может самопроизвольно двигаться вверх по кремниевой пластине

Распространение воды вверх по кремниевой пластине

На подготовленные квадратные образцы кремния размерами 25?25?0,65 мм направлялось излучение титан-сапфирового лазера, что с частотой до 1 кГц выдавал 65-фемтосекундные импульсы с энергией в 1,5 мДж на один импульс. Перемещая лазерное пятно диаметром 100 мкм со скоростью 1 мм/с, авторы создавали дорожки длиной 22 мм и глубиной около 40 мкм. В следствии на поверхности примера формировался массив параллельных дорожек, неспециализированная ширина которого составляла 11 мм.

Жидкость, попавшая на обработанный сверхгидрофильный участок, начинала самопроизвольно перемещаться по проложенным дорожкам.

Ученые экспериментировали с дистиллированной водой, метиловым спиртом и ацетоном, и в любых ситуациях жидкость поднималась на 22 мм приблизительно за одну секунду, причем скорость ее распространения со временем уменьшалась. Как утверждают исследователи, динамика перемещения в опытах с достаточной точностью описывается хорошим уравнением Уошбёрна, которое устанавливает скорость впитывания жидкости телом, пронизанным капиллярами. В соответствии с этому уравнению, расстояние, пройденное жидкостью, пропорционально времени, забранному в степени 0,5; как раз такую зависимость возможно замечать на представленном ниже графике, выстроенном с применением экспериментальных данных.

Авторы кроме этого пробовали модифицировать поверхность в условиях вакуума, дабы исключить возможность окисления на воздухе. Как выяснилось, на результаты опытов такое изменение фактически не воздействует.

Оптические особенности подготовленной поверхности быстро изменяются: она начинает казаться полностью тёмной. Буквами b, c и d обозначены изображения дорожек с различным повышением

Зависимость пройденного жидкостью расстояния от времени

Полная версия отчета размещена в издании Optics Express.

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Создана разработка получения фактически чистых наноалмазов
  • Следующая статья:Стремительный способ создания углеволоконных композитов

How to Cook Healthy Food! 10 Breakfast Ideas, Lunch Ideas & Snacks for School, Work!


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: