At strække et substrat giver en hurtigere måde at kontrollere anisotropisk befugtning på

Et team af forskere ved ETH Zürich og University of Twente har fundet ud af, at strækning af et substrat giver en ny og lettere måde at kontrollere anisotropisk befugtning på. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver de test, de udførte med dråber, der gled hen over en strakt overflade.

I mange år, ingeniører har brugt en række forskellige teknikker til at kontrollere anisotropisk befugtning, hvor bevægelsen af ​​meget små væskedråber, der bruges i mikrofluidchips, styres ved hjælp af forskellige tilgange, ved at tilføje små søjler, bump eller kanaler. I denne nye indsats, forskerne har fundet en anden måde at kontrollere dråbernes bevægelse - ved at strække det våde substrat.

Arbejdet involverede at studere, hvordan en meget lille dråbe glycerol glider hen over forskellige substrater. Det substrat, de til sidst fokuserede på, var et tyndt ark silikonegel, som let kunne strækkes.

Ved at optage handlingen under et mikroskop, forskerne fandt ud af, at strækning af underlaget med 23 % resulterede i, at dråben gled hurtigere ned ad en lille hældning, end hvis den ikke blev strakt. De fandt også ud af, at dråben gled betydeligt hurtigere, hvis den bevægede sig i retning af materialet, der blev strakt, kontra vinkelret på det. De fandt også ud af, at da dråben ophørte med at falde, dens form var forlænget i retning af strækningen, frem for runde. Forskerne bemærker, at dette sidste fund var i modstrid med konventionel teori.

Yderligere forskning viste, at befugtningsryggen af ​​en given dråbe under glidning var asymmetrisk, som også løb imod konventionel teori. Forskerne fandt også, at graden af ​​asymmetri var forbundet med graden af ​​strækning af underlaget. De antyder, at dette indikerer, at dråberne blev forlængede på en strakt overflade på grund af variationer i rygningsform rundt om dens kanter, hvilket resulterede i ubalancer i kræfterne mellem glycerol- og silikonegel-molekylerne. De konkluderer, at strækning kan give en ny måde at kontrollere væske i mikrofluidchips og andre applikationer. De planlægger også at fortsætte deres arbejde, søger at finde de grænser, der er forbundet med at strække underlag.

© 2021 Science X Network