Kształtowanie mikrostruktur kropla po kropli

Fot. Pixabay CC0

Zespół naukowców z Princeton przeprowadził badanie, które wyjaśnia, w jaki sposób dobre zrozumienie grawitacji i napięcia powierzchniowego - wysoce dynamicznych, czasami niestabilnych sił, które wpływają na kształt kropli - można wykorzystać do taniego i szybkiego wytwarzania obiektów.

Badanie przeprowadzone przez naukowców pod wodzą Pierre-Thomasa Brun polegało na wylaniu cienkiej warstwy silikonu na powierzchnię płyty wielkości płyty CD. Następnie, odwrócono ją do góry nogami i utwardzono. Gdy nie dokonuje się żadnej interwencji, płynny silikon zastyga, tworząc nieregularny układ kropel. Używając laserów, badacze "wszczepili" kropelki w siatkę zbudowaną z sześciokątów.

Na kształt kropli mają wpływ dwie siły: grawitacja i napięcie powierzchniowe. Podczas gdy pierwsza „ciągnie" krople w dół, druga chce, aby powierzchnia kropli była jak najmniejsza. W bardziej zaawansowanej wersji eksperymentu wykorzystywano wirówkę zamiast grawitacji, co pozwoliło zmieniać wielkość kropli. Zauważano, że im szybciej się ona obracała, tym mniejsze krople powstała. Jak powiedział jeden z członków zespołu: "Naprawdę nie znamy granicy naszej techniki, tylko limit naszej wirówki."

Zdaniem naukowców z Princeton technikę tę można rozszerzyć na dużą skalę. Jak sami przyznają, można wyobrazić sobie dużą skalę zastosowań w przyszłości, mowa tu np. o powierzchniach zmniejszających opór, ale również mikrosoczewkach.

(KB)