Вчені змусили краплі підніматися сходами
Prabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017
Деякі поверхні змушують краплі розтікатися, тоді як інших краплі залишаються сферичними. Ця різниця у поведінці обумовлена різною змочуваністю поверхонь. Змочуваність залежить від того, як співвідносяться сили взаємодії частинок рідини між собою та з частинками поверхні.
Дослідники вирішили використати цю властивість для того, щоб змусити краплі не стікати вниз під дією сили тяжіння, а навпаки підніматися нагору. Для цього вони змоделювали каскад сходів із градієнтом змочуваності. Перший ступінь мав низьку змочуваність, тобто слабо притягував воду. У кожному наступному ступені змочуваність була трохи вищою за попередню. Крапля була ширшою, ніж довжина ступенів, тому її передня частина знаходилася на більш гідрофільній поверхні і через це утворювала менший кут змочування.
З'ясувалося, що через різницю в кутах змочування в краплі відбувається циркуляція молекул. У місці контакту краплі з межею ступенів молекули прямують уперед і змушують її підніматися вгору.
Зображення потоків, що виникають усередині краплі (a), та розподіл векторів швидкості руху молекул (b)
Prabh P. S. Seerha et al. / Physics of Fluids, 2017