מדענים מצאו דרך לגרום לנוזל צמיג לזרום פי 10 יותר ממים

מדענים פינים ערכו ניסוי יוצא דופן, שכיסה את קירות הצינור בסרט סופר-הידרופובי ומצאו כי נוזלים זורמים דרך צינור כזה ככל שצמיגותם גבוהה יותר. היום אני רוצה לספר לכם על הניסוי יוצא הדופן הזה.

צמיגות ונוזל

כולנו יודעים היטב שככל שיש לנוזל צמיג יותר, כך הוא זורם לאט יותר על פני שטח כלשהו. לשם הבהרה, השווה בין מים רגילים לדבש דביק.

רק בכלים (נימים) שקירותיהם הפנימיים מכוסים בסרט סופר-הידרופובי הכל משתנה הפוך. ושם נוזלים עם צמיגות גבוהה זורמים הרבה יותר מהר.

מדענים כתבו עבודה שלמה על האפקט החריג הזה, שאותו שיתפו בדפי כתב העת התקדמות המדע.

איך זה אפשרי

העיקרון של השפעה זו הוא כדלקמן:

ידוע כי ציפויים סופר-הידרופוביים אינם נרטבים על ידי נוזלים שונים בגלל המיקרו-מבנה הייחודי של המשטח. ואכן, ברוב המקרים, מדובר במערך של קונוסים מיניאטוריים (מוארכים עד קצהו) ונותרו חללים עם אוויר ביניהם (קונוסים).

מסיבה זו, על משטח כזה, הטיפה לא נוגעת במשטח וכביכול "מרחפת" מעליו. יחד עם זאת, הוא שומר על צורתו ומתגלגל בקלות משטח כזה תחת משקלו האישי.

ועל משטחים שטוחים הכל קורה באופן טבעי ואף יומיומי - ככל שהנוזל צמיג יותר, כך הוא זורם לאט יותר.

אם אותה טיפה ממוקמת בנימים עם קירות פנימיים המטופלים באותו הרכב, המצב משתנה. נראה שהטיפה תלויה בכרית אוויר.

ובמקרה זה, הדפוס הבא תקף: ככל שהצמיגות גבוהה יותר, שכבת האוויר עבה יותר מוקפת בטיפה של נוזל כזה. בשל השפעה זו, ירידה כזו מתחילה לנוע במהירות גבוהה יותר מטיפה עם צמיגות נמוכה יותר באותו כלי.

השפעה זו באה לידי ביטוי בצורה הברורה ביותר בהשוואה בין מים וגליצרין. נמצא כי בנימים גליצרין נע פי 10 מהר יותר ממים. זאת למרות שגליצרין צמיג פי 1000 ממים.

איפה הידע הזה יועיל

תוצאות הניסויים הללו יכולות להיות שימושיות בשני תחומים בו זמנית: רפואה וזיקוק נפט. הרי גם שם וגם שם, על מנת להאיץ את תנועת הנוזלים בכלי (הצינורות), הלחץ מוגבר.

וזה לא עובר בלי להשאיר עקבות ומשפיע לרעה על קירות הצינורות. אולי ההשפעה שגילו מדענים תפחית גורמים שליליים ותגביר את יעילות הייצור התעשייתי, בפרט.

אם אהבתם את החומר, הרימו את האגודלים והירשמו. תודה לך על תשומת הלב!