Sciencemag.cz
Doporučujeme
Řídit pohyb kapaliny po různých površích má smysl v celé řadě aplikací včetně těch, které generují teplo – což zase obnáší prakticky veškerou elektroniku. Kapaliny lze přitom ovládat různým způsobem, povrch může být prostě nakloněn, kapalina teče pod tlakem nebo se využívá nějakých sofistikovanějších mechanismů, např. gradientů teploty, respektive povrchových vlastností látek (hydrofóbní vs. hydrofilní povrch atd.).
Na Harvardu nyní přišli s tím, co na první pohled vypadá jako perpetuum mobile, kdy kapičky se sem a tam pohybují samy, aniž je na první pohled jasné, kde se kinetická energie bere. Princip popsaný ve Physical Review Letters je jednoduchý, až skoro s podivem, že se s ním přišlo teprve ve 21. století. Materiál je s ohledem na konkrétní kapalinu navržen tak, aby se absorbovala do jeho povrchu a ten přitom bobtnal. Příslušné místo na povrchu se zvedne a kapka se skutálí dolů. Tím ke zmáčené místo může vzduch, kapalina se s různou rychlostí odpaří a povrch si zase sedne. Kapky se pak můžou valit sem a tam, opravdu bez dalšího zdroje energie, samozřejmě až do doby, než se vypaří vše.
Vědci si zatím hráli především s různými typy těkavých rozpouštědel typu acetonu. Takto získávaná kinetická energie by v mikroměřítku mohla sloužit k pohonu motorů, oscilátorů i čerpadel.
Animovaný gif vše ukazuje v reálném čase
Kredit: Aditi Chakrabarti/Harvard SEAS
Aditi Chakrabarti et al. Self-Excited Motions of Volatile Drops on Swellable Sheets, Physical Review Letters (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.258002
Zdroj: Harvard University / Phys.org
