En måde at få en væske til at bevæge sig gennem en kanal uden drivkraft

Et team ved University of Oxford har fundet en teknik til at flytte væske gennem en lille kanal uden at bruge en drivkraft. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver deres teknik, og hvordan den fungerer.

Mennesker har brugt drivkraft til at flytte væsker gennem kanaler i tusinder af år - fra tyngdekraften til pumper, drivkræfter skubber væsker derhen, hvor vi vil have dem. Men nogle gange, det ville være en fordel at mobilisere vand eller andre væsker gennem en kanal uden behov for en sådan kraft - et lægemiddeltilførselssystem er blot et eksempel. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at flytte vand og olie gennem en lille kanal uden at anvende en drivkraft.

Teknikken bestod i at oprette en kanal ved hjælp af dækglas, hver bare en halv centimeter bred. Dækglasene blev belagt med et materiale, der vides at tiltrække olie, men som afviser vand. Dækglassene blev derefter fastspændt for at danne en kanal, der kun var et par hundrede mikrometer bred. Især dækglassene var faste, men også en smule fleksible. Forskerne tilføjede derefter en væske til den lukkede ende af kanalen for at se, hvordan den ville opføre sig. Det gjorde de flere gange, tilsætning af mængder fra 10 til 25 mikroliter af enten olie eller vand. Forskerne rapporterer, at begge væsker bevægede sig mod kanalens åbne ende uden at blive skubbet.

Ved nærmere eftersyn, forskerne fandt ud af, at når vand blev tilsat, kanalens vægge ekspanderede lidt udad - dette skyldtes den frastødende kraft mellem vandet og det kemikalie, der var blevet påført væggene. Med olien, det modsatte skete. Attraktionen mellem olie og kemikaliet på væggene trak dem lidt ind. I begge tilfælde, bøjningen i væggene frembragte en trykgradient, der trak vandet langs kanalen. Forskerne beskriver væskens bevægelse i deres kanal som "bendotaxis" og foreslår dens anvendelse i applikationer, der bruger rør til at transportere væsker.

© 2019 Science X Network