Ett team av forskare vid ETH Zürich och University of Twente har funnit att sträckning av ett substrat ger ett nytt och enklare sätt att kontrollera anisotrop vätning. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver tester de utfört med droppar som glider över en sträckt yta.

Under många år, ingenjörer har använt en mängd olika tekniker för att kontrollera anisotrop vätning, där rörelsen hos mycket små vätskedroppar som används i mikrofluidchips styrs med olika metoder, till exempel genom att lägga till små pelare, stötar eller kanaler. I denna nya insats, forskarna har hittat ett annat sätt att kontrollera dropparnas rörelse – genom att sträcka det våta substratet.

Arbetet innebar att studera hur en mycket liten droppe glycerol glider över olika substrat. Substratet de så småningom fokuserade på var ett tunt ark silikongel, som lätt kunde sträckas ut.

När du spelar in handlingen under ett mikroskop, forskarna fann att sträckning av substratet med 23 % resulterade i att droppen gled nedför en liten lutning snabbare än om den inte sträcktes. De fann också att droppen gled betydligt snabbare om den rörde sig i riktning mot materialet som sträcktes mot vinkelrätt mot det. De fann också att när droppen upphörde att sjunka, dess form var långsträckt i sträckans riktning, snarare än rund. Forskarna noterar att detta sista fynd stred mot konventionell teori.

Ytterligare forskning visade att vätningen av en given droppe under glidning var asymmetrisk, som också stred mot konventionell teori. Forskarna fann också att graden av asymmetri var associerad med graden av sträckning av substratet. De antyder att detta indikerar att dropparna blev långsträckta på en sträckt yta på grund av variationer i åsform runt dess kanter, vilket resulterade i obalanser i krafterna mellan glycerol- och silikongelmolekylerna. De drar slutsatsen att stretching kan ge ett nytt sätt att kontrollera vätska i mikrofluidchip och andra applikationer. De planerar också att fortsätta sitt arbete, letar efter gränserna för att sträcka substrat.

© 2021 Science X Network