وجد الفيزيائيون أن انزلاق القطرة على سطح ما يعتمد على الكهرباء الساكنة

مجموعة من علماء الفيزياء من معهد أبحاث البوليمرات التابع لجمعية ماكس وجامعة دارمشتات التقنية

وجدت الجامعة أنه لا الشعرية ولالا يمكن للقوى اللزجة المرنة أن تفسر الاختلافات في السرعة التي تتحرك بها القطرات على الأسطح المختلفة. وكما لاحظ العلماء، فقد أثيرت أسئلة، على وجه الخصوص، بسبب حقيقة أن القطرات تتدفق بسرعات مختلفة على عدة ركائز - حتى لو كانت هذه الركائز لها تغطية سطحية متطابقة.

لشرح انحراف المسار الفعليقدمت حركة الهبوط من الفيزياء المحسوبة قوة إضافية. نظم مؤلفو العمل نوعًا من "السباق". وقاموا بتصوير عدد كبير من القطرات تتحرك على أسطح مختلفة. لكل حركة، حدد الباحثون ملفات السرعة والتسارع والقوى المحسوبة التي كانت معروفة بالفعل لتحديد القوة الإضافية.

أظهر التحليل أن قيمة هذه القوة الجديدة كانت متوافقة مع التفاعل الكهروستاتيكي الذي وصفه الباحثون لأول مرة في النموذج منذ عدة سنوات.

يقول ستيفان ويبر ، أحد المشاركين في الدراسة: "بمقارنة النتائج التجريبية بهذا النموذج العددي ، يمكننا شرح مسارات القطرات المربكة سابقًا".

كما لاحظ العلماء، إذا كانت قطرات محايدة سابقاتنزلق عبر العازل، فيمكن أن تصبح مشحونة كهربائيًا. من ناحية أخرى، على سطح موصل للكهرباء، تقوم القطرة على الفور بنقل شحنتها مرة أخرى إلى الركيزة.

"لذلك فإن الحركة لها تأثير كبيرويضيف ويبر: "إنها قوة كهروستاتيكية لم يفكر فيها أحد من قبل: يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار وجود الماء والإلكتروليتات المائية وغليكول الإيثيلين على جميع الأسطح الكارهة للماء".

وفقًا لعلماء الفيزياء ، ستساعد نتائج الدراسةتحسين التحكم في القطرات في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك الطباعة والموائع الدقيقة وحتى توليد الطاقة باستخدام المولدات ذات القطرات الصغيرة.

قراءة المزيد:

ينشئ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا محركًا حراريًا ثابتًا يتفوق على التوربينات

بعد عشر سنوات من العمل ، شكك العلماء في النموذج القياسي للفيزياء

شاهد كيف يبدو شروق الشمس على سطح المريخ