Masačiusetso technologijų instituto inžinieriai sukūrė mikroelektromechaninę platformą, kurios vienintelė judama dalis – vandens ar bet kokio kito skysčio lašas. Elektros įtampa lašų aukštį galima keisti 1/10 000 mm tikslumu. Mokslininkai pabrėžia, kad įrenginyje nėra dylančių nuo trinties dalių, kaip tradicinėse MEMS (mikroelektromechaninėse sistemose). Platformą galima būtų naudoti mikroskopų fokusavimui, ar optinių sistemų veidrodžių tiksliam reguliavimui. Apie tyrimą pranešė instituto spaudos tarnyba, straipsnis priimtas publikavimui Applied Physics Letters.

Lašo formą ant vienos ar kitos medžiagos apsprendžia drėkinamumas — arba, jei jau tiksliau, kontaktinis kampas tarp skysčio, paviršiaus ir aplinkos.

Pavyzdžiui, vandens lašas ant hidrofilinio stiklo paviršiaus pasklinda, kontakto kampas tarp lašo paviršiaus ir stiklo nedidelis. Jei paviršius hidrofobiškas (tarkime, padengtas vašku) lašelis susitelkia į rutuliuką, o kontakto kampas viršija 90°, o ant superhidrofobinių paviršių siekia 170° ar net beveik 180° (lotoso efektas).

Paviršiaus drėkinamumą galima keisti išoriniu poveiku. Pavyzdžiui, į lašą galima įjungti elektrodą ir tarp skysčio ir paviršiaus sukurti įtampą. Tada laše ir paviršiuje atsiranda priešingi, vienas kitą traukiantys, elektros krūviai. Lašas pasklis ir kontaktinis kampas sumažės.2016 metų vasarį MIT, Ilinojaus ir Tvento universiteto komanda išsisiaškino, kad staigiai atjungus įtampą (380V→0V), galima priversti lašą šoktelėti. To paties kolektyvo MIT tyrėjų komanda aprašo sklandesnį lašo kontroliavimą ir neįprastą šio efekto pritaikymą.

Naujajame eksperimente kaip elektrodas naudojama plona varinė juostelė, gulinti ant skysčio lašelio paviršiaus. Į ją tiekiama kintamoji srovė (~150 V), verčianti lapą pasklisti. Kad lašų padėtis būtų fiksuota, fisas paviršius buvo iš hidrofobinės medžiagos, išskyrus plotelius lašams — šie buvo hidrofiliški. Keisdami įtampa, fizikai kontroliavo lašelių aukštį dešimtųjų milimetro dalių diapazone 10 µm tikslumu.

Straipsnio autoriai pabrėžia, kad lašo aukščio keitimas elektros srove nėra nauja idėja. Tačiau anksčiau niekas jos nepanaudojo judrių platformų kūrimui. Derinant lašų dydį, platormą galima ne tik pakelti ir nuleisti, tačiau ir pakreipti tiksliai norimu kampu.

Anksčiau fizikai iš Austrijos, Belgijos ir Šveicarijos sukūrė medžiagą, kurios drėkinamumas kito, veikiant ją elektros srove, dėl paviršiaus struktūros kitimo. Tai rodis, padengtas boro nitridu. Ši medžiaga visų pirma įdomi dėl savo stabilumo — ji išlaiko tūkstančio laipsnių temperatūrą.

V. Koroliov
nplus1.ru

Komentarai ()