Naukowcy odkryli, jak można sterować kroplami wody spływającymi po powierzchni. I nie potrzeba do tego ciepła, elektryczności czy specjalnych chemikaliów! Krople po prostu wolą miękkie podłoże.
fot. redvisualg (sxc.hu)
Nowy sposób sterowania kroplami na powierzchni to pomysł profesora Erica Dufresne’a i jego współpracowników z Uniwersytetu Yale. Do odkrycia zainspirowało ich zachowanie żywych komórek. Niektóre z nich, na przykład ludzkie fibroblasty lub komórki mięśni gładkich, wyczuwają sztywność podłoża i przesuwają się wzdłuż miejsc o określonej twardości – zjawisko to nazywa się durotaksją. Różnica między kroplami a komórkami polega tylko na tym, że komórki wolą sztywniejsze miejsca, a płyny – te bardziej miękkie. Profesor Dufresne mówi:
Durotaksja w przypadku kropel jest dużo prostsza. Przypomina toczenie się piłek po zboczu lub swobodny spadek pod wpływem grawitacji.
Robert W. Style, inny naukowiec pracujący przy projekcie, porównuje z kolei to zjawisko do zachowania człowieka stojącego na gumowym prześcieradle:
Wyobraźmy sobie, że stoimy na takim prześcieradle i równocześnie ciągniemy je do góry po obu stronach. Jeśli będziemy stać na jego miękkim, bardziej elastycznym fragmencie, będzie nam dużo łatwiej niż w miejscu twardym. I tak też zachowują się krople – gromadzą się tam, gdzie jest im najwygodniej.
W przeprowadzonym eksperymencie zbadano zachowanie 13 300 kropli glicerolu naniesionych na powierzchnię składającą się z fragmentów o różnej sztywności i grubości. Po odkryciu, że krople przemieszczają się w kierunku obszarów bardziej miękkich, naukowcy wykorzystali to zjawisko, by ułożyć z nich wzór w kształcie litery Y (ku chwale uczelni).
Ten ciekawy efekt będzie można wykorzystać m.in. do opracowania specjalnych, samooczyszczających się powłok i efektywniejszych systemów chłodzenia.
Źródła:
Yale University
W.A. Sokalski, W.A. Bartkowiak, Wspomnienie o profesorze Henryku Chojnackim, Wiadomości Chemiczne 2012, 66, 9-10
