Водные нанодроплеты проносятся по графену быстрее гепарда

Наука
Водные нанодроплеты проносятся по графену быстрее гепарда
20 мая - ГЛАС. В новом исследовании ученые провели водные нанодроплеты по поверхности графена со скоростью до 250 км час.

Для сравнения, это примерно в два раза быстрее, чем бегущий гепард. По словам исследователей, можно получить очень высокоскоростной направленный перенос капель воды на наноуровне, не затрачивая никакой энергии, а просто путем нанесения графена.

Нанодроплеты воды, состоявшие из приблизительно 1500 молекул воды, были помещены на поверхность. Различные поверхностные картины создали большие углы соприкосновения на гидрофобных доменах и более малые углы соприкосновения на гидрофильных доменах. Различия в углах соприкосновения на выступающих и отступающих концах капель воды приводят их в движение и ускоряют их движение вперед.

Подобные механизмы встречаются в природе, например, в пустыне и венечной сети банановых листьев. В экспериментах с графеном исследователи наблюдали скорость водяных капель порядка 100 метров в секунду, что на два порядка быстрее, чем самые высокие скорости, зарегистрированные для водяных капель, движимых некоторыми другими методами, такими как градиенты поверхностной энергии. Как и ожидалось, меньшие капельки движутся быстрее, чем большие из-за большей инерции больших капель и большего трения с поверхностью.

Проанализировав механизмы, лежащие в основе водного транспорта, исследователи вывели закон масштабирования и разработали модель, которая может быть использована для прогнозирования траекторий капель. Эта информация может быть использована для разработки будущих устройств для потенциальных применений, таких как доставка лекарств, производство электроэнергии и сверхбыстрое тепловыделение для нано и микросхемных систем.

Ранее ГЛАС сообщал, что гравитационно-волновая миссия обнаружила дождь из межпланетной пыли. В новом исследовании с учетом информации, собранной со спутника, ученые пролили свет на загадочное астрономическое явление: межпланетную пыль.

Демченко Татьяна
автор статьи