Движение жидкостей через маленькие капилляры и каналы имеет решающее значение для процессов, начиная от потока крови через головной мозг для генерации электроэнергии и систем электронного охлаждения, но это движение часто останавливается, когда канал меньше 10 нанометров.
Исследователей во главе с Университетом Хьюстона инженер сообщили, нового понимания процесса и того, почему некоторые жидкости застаиваться в этих крошечных каналов, а также новый способ стимуляции потока жидкости с помощью небольшого повышения температуры или напряжения популяризации массового и ионный транспорт.
Работа, опубликованная в САУ применяются нано-материалов, изучает движение жидкостей с низким поверхностным натяжением, что позволяет связей между молекулами распадаются, когда загоняли в узкие каналы, останавливая процесс переноса жидкости, известный как капиллярную влагу. В исследовании также была показана на обложке журнала.
Хади Гасеми, Каллен доцент кафедры машиноведения ну и автор на бумаге, сказал, что это капиллярная сила заставляет жидкость течь в малых каналах и является важнейшим механизмом для массовых перевозок в природе и технике-то есть, в ситуациях, начиная от притока крови в мозг человека, чтобы движение воды и питательных веществ из почвы в корни растений и листьев, а также в промышленных процессах.
Но различия поверхностного натяжения некоторых жидкостей приводит к процессу влагу, и поэтому движение жидкости — чтобы остановить, когда те каналы шириной менее 10 нанометров, — сказал он. Исследователи сообщили, что возможно быстрое продолжение потока путем изменения поверхностного натяжения через небольшие раздражители, такие как повышение температуры или, используя небольшое количество напряжения.
Сказал Гасеми повышение температуры, даже слегка может активировать движение, изменяя поверхностное натяжение, которое они окрестили «nanogates».В зависимости от жидкости, повышая температуру от 2 градусов и 3 градуса Цельсия вполне достаточно, чтобы мобилизовать жидкости.
«Поверхностное натяжение может быть изменен с помощью различных переменных,» сказал он. «Один из самых простых-температуры. При изменении температуры жидкости, можно снова активировать этот поток жидкости».Процесс может быть доработаны, чтобы переместить жидкость или только определенных ионов внутри него, предлагая обещание для более сложной работы на наноуровне.
«Поверхность nanogates напряжение обещание платформ, регулирующие функции наноструктурой широкого спектра систем и приложений может быть предусмотрена доставка лекарств, преобразование энергии, производство электроэнергии, опреснение морской воды и ионное разделение,» исследователя написали.
В дополнение к Гасеми и первый автор Masoumeh Назари, исследователей, участвующих в проекте включают Сина Nazifi, Zixu Хуан, Тянь Тун и Бао Цзимина, все с Университетом Хьюстона, и Kausik Das и Habilou ору-Курра, как с Университетом Мериленда восточного побережья.
Финансирование проекта шло из Управления ВВС научных исследований, Национальным научным фондом и Департаментом образования США.
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!