"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
14.12.2017
17:40 |
Учёные создали металлическое покрытие, уничтожающее бактерии
Команда исследователей из Технологического института Джорджии с помощью процесса электрохимического травления создала на поверхности сплава из нержавеющей . . . |
|
14.12.2017
16:24 |
Электрический угорь подсказал конструкцию биосовместимой гибкой батарейки 
Химики и инженеры, опираясь на «конструкцию» электрогенерирующих органов электрического угря, создали гибкую биосовместимую батарею, которую можно будет . . . |
|
14.12.2017
16:17 |
Физики заставили капли стекать с плоскости по заданному маршруту Используя гидрофобные направляющие линии на супергидрофобной поверхности, физики заставили капли стекать с плоской поверхности по заранее заданному маршруту, например, окружности или синусоиде. Добиться этого удалось за счет снижения количества химических неоднородностей и дефектов на поверхности, сообщается в статье в ACS Applied Materials & Interfaces.
В зависимости от своего химического состава разные поверхности по-разному смачиваются водой. На поверхности гидрофильного материала (например, стекла) находится большое количество заряженных или поляризуемых химических групп, поэтому капля воды стремится растечься по его поверхности. В случае гидрофобного материала (например, тефлона), на его поверхности сосредоточены неполярные группы, и капли отталкиваются от поверхности, становясь более круглыми. Сочетая химический состав и мкирорельеф, можно сделать поверхность даже супергидрофобной, так что вода будет находиться на ней в виде практически сферических капель.
Основным показателем смачивания является краевой угол, который образует касательная к жидкости с твердой поверхностью на линии трехфазного контакта жидкость-вода-твердая поверхность. Комбинируя на одной поверхности участки с разным краевым углом (например, совмещая гидрофильные и гидрофобные области), можно управлять взаимодействием поверхности с каплями воды, заставляя ее течь в определенном направлении. При этом, однако, из-за высокой адгезии к гидрофильным поверхностям, по ней жидкость двигается значительно медленнее, прилипая к отдельным участкам и скапливаясь на границах.
Чтобы создать материал, с которого вся вода стекает в виде капель, но при этом двигается по заранее заданному маршруту, Тин Дун (Ting Dong) из Университета Дунхуа и Томас Маккарти (Thomas J. McCarthy) из Массачусетского университета предложили наносить на супергидрофобную поверхность тонкие полосы нужной формы из гидрофобного материала. Полосы наносились на супергидрофобную поверхность с помощью фотолитографии с последующей химической обработкой. Ширина гидрофобных участков составила от 50 до 400 микрон, а объем капель, которые скатывались по этим полосам — около 20 микролитров.
Основной сложностью работы было получение материалов, с достаточно однородной поверхностью. Из-за наличия неоднородностей химического состава и миркошероховатостей, ни на одной реальной поверхности краевой угол не является постоянной величиной и может меняться в определенном диапазоне. С помощью осаждения веществ из газовой фазы авторам данной работы удалось свести к минимуму число дефектов на поверхности и, как следствие, сократить зазор между максимальным и минимальным краевыми углами всего до двух градусов — как для гидрофобного участка (на котором краевой угол менялся от 102 до 104 градусов), так и для его супергидрофобного окружения (от 171 до 173 градусов).
В результате капли свободно скатывались с таких поверхностей, двигаясь при этом только по гидрофобным линиям. Для проверки предложенного механизма ученые предложили для капель маршруты в виде отрезка прямой, синусоиды, окружности, а также дуги и кривой в форме знака вопроса.
В будущем такие поверхности можно будет использовать, например, для самоочищающихся автомобильных или оконных стекол, а также в различных микрофлюидных устройствах, которые требуют движения отдельных капель жидкости в заданном направлении.
Стоит отметить, что точное определение значения максимального и минимального краевых углов на супергидрофобной поверхности — довольно сложная задача, в первую очередь из-за того, что сложно точно найти линию контакта жидкости с поверхностью. Часто для этого приходится использовать не только традиционные оптические методы, но и более сложные приборы, например, конфокальную микроскопию.
По информации https://nplus1.ru/news/2017/12/14/superhydrophobic-pattern
|
|
14.12.2017
16:11 |
Физики МГУ растянули алмаз электрическим полем 
На физическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова обнаружили эффект растяжения игольчатых алмазных кристаллитов под действием приложенного электрического . . . |
|
14.12.2017
16:08 |
Наука определила более 300 видов льда 
Такахиро Мацуи (Takahiro Matsui) и его коллеги по Университету Окаямы, Япония, вычислили, что может существовать — помимо уже смоделированного цеолитного льда — еще . . . |
|
14.12.2017
16:03 |
Кольца Сатурна оказались ровесниками динозавров 
На этой неделе в США проходит ежегодное собрание Американского геофизического союза (AGU); его участники уже рассказали о том, как по спутниковым фотографиям . . . |
|
14.12.2017
16:00 |
Названы опасные последствия двукратного сокращения суток
YouTube-канал RealLifeLore рассказал о последствиях двукратного сокращения продолжительности земных суток. Уменьшение периода полного вращения планеты вокруг своей оси . . . |
|
14.12.2017
15:57 |
В Антарктиде нашли «инопланетные» микроорганизмы 
Австралийские и новозеландские ученые обнаружили два новых типа бактерий, которые, как ранее предполагалось, не способны существовать на Земле. Исследование . . . |
|
14.12.2017
15:06 |
Раскрыта неожиданная опасность сверхновых 
Ученые Колорадского университета выяснили, что электроны высоких энергий, находящиеся в радиационных поясах Земли, появляются из-за космических лучей, которые . . . |
|
13.12.2017
20:13 |
Российские физики описали, что происходит внутри черных дыр 
Физики из Математического института имени Стеклова РАН разработали теоретическое описание поведения материи внутри черных дыр и нашли возможный способ . . . |
|
13.12.2017
20:09 |
Ученые выяснили, как могли возникнуть первые "кирпичики жизни" на Земле 
Необычный лабораторный эксперимент помог ученым доказать, что базовые "кирпичики жизни" – молекулы спиртов, сахаров и аминокислот – могут возникать в открытом . . . |
|
13.12.2017
20:04 |
Российские геофизики объяснили озоновую дыру естественными причинами 
Ученые Сибирского федерального университета проанализировали состояние содержание озона в Северном полушарии по спутниковым данным и выдвинули новую гипотезу . . . |
|
13.12.2017
19:58 |
Физики из МГУ создали и проверили в деле "квантовый телефон" 
Ученые из Московского государственного университета создали и проверили на практике линию телефонной связи, защищенную от прослушивания системой квантового . . . |
|
13.12.2017
19:44 |
В России разрабатывают пассажирский гиперзвуковой самолет 
Несмотря на то, что современные самолеты позволяют преодолеть огромные расстояния гораздо быстрее, чем даже, скажем, 50 лет назад, на перелеты на большие расстояния . . . |
|
13.12.2017
18:50 |
Новая цель зонда New Horizons может оказаться тройным астероидом
Объект Пояса Койпера 2014 MU69, куда через год доберется межпланетная станция New Horizons, возможно не просто двойной астероид, а тройная система, состоящая из тесной пары . . . |
|
13.12.2017
18:46 |
Астрономы построили карту маршрутов галактик в Местном сверхскоплении
Астрономы построили самую подробную карту движения галактик в Местном сверхскоплении, промоделировав траектории около 1400 звездных систем в течение последних 13 . . . |
|
13.12.2017
18:35 |
Цереру украсили белыми пятнами криогейзеры из соленой воды 
Яркие пятна, обнаруженных в большом количестве на поверхности Цереры, могли возникнуть в местах выброса на поверхность соленой жидкости через трещины в грунте, . . . |
|
13.12.2017
18:31 |
Метаматериалы научили «выключать» следы объектов в воде 
Физики разработали оболочку, которая за счет магнитогидродинамических эффектов позволяет полностью подавлять все возмущения потока воды вокруг движущихся . . . |
|
13.12.2017
18:28 |
Физики изучили расслоение кофе и молока в латте 
Если вылить менее плотную жидкость в более плотную, они перемешаются, однако при дальнейшем охлаждении смеси в ней могут возникнуть четко различимые слои . . . |
|
13.12.2017
18:19 |
Физики определили нижнюю границу массы магнитных монополей 
Гипотетические магнитные монополи могут рождаться в столкновениях тяжелых ионов или в сильных магнитных полях нейтронных звезд. Физики из Имперского колледжа . . . |
