Упаковка влияет на свойства воды

28.09.2013

Ученые из Технологического института Джорджии обнаружили, что свойства материала трубопровода влияют на вязкость воды. Правда заметно это только на наноуровне.

Явление не влияет на скорость, с которой вода выливается из бутылки, но на наноуровне в специфических условиях отличия в поведении воды хорошо заметны. Новое исследование показывает, что в наноскопических каналах из стекла вязкость воды может быть вдвое выше, чем в пластиковых каналах. Проще говоря, в наноразмерных стеклянных каналах вода ведет себя, как жидкость густоты кетчупа.

На первый взгляд от этого открытия мало пользы, но на самом деле оно очень важно, особенно в свете распространения нанотехнологий, например микрофлюидных чипов, предназначенных для мгновенной диагностики инфекционных заболеваний. Кроме того, эта информация важна для разработчиков микромеханических систем, сверхточных 3D-принтеров и других устройств, где приходится продавливать жидкости сквозь крохотные отверстия.

Изменение вязкости воды - это еще один пример удивительных явлений на наноуровне. Давно известно, что так называемые гидрофильные материалы притягивают молекулы воды и затрудняют их движение, а гидрофобные наоборот - облегчают. Но на макроуровне это не так хорошо заметно, а вот на наноуровне, когда вода движется слоем всего в несколько молекул, вязкость резко возрастает из-за того, что молекулы воды "налипают" на гидрофильную поверхность и движутся более тесной группой.

Исследователи изучили поведение воды на наноуровне на различных типах поверхности: слюде, оксиде графена, кремнии, алмазоподобном углероде и графите. Слюда, используемая в буровой промышленности, и на наноуровне оказалась наиболее гидрофильным материалом, в то время как графит был самым гидрофобным.

Ученые полагают, что резкий скачок роста вязкости на гидрофильных поверхностях будет наблюдаться и для других жидкостей, не только для воды. Таким образом, разработчикам миниатюрных машин, метаматериалов, наноструктурированных материалов и т.п. следует учитывать этот обнаруженный фактор.

<< Назад: Облако автомобилей BMW 28.09.2013

>> Вперед: Широкозонные полупроводники для автомобилей 27.09.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Сейсмические волны и аномалии в мантии Земли 28.08.2024 Изучение недр Земли с помощью сейсмических волн уже на протяжении многих десятилетий позволяет ученым раскрывать тайны, которые иначе остались бы скрытыми от нас. Одной из таких загадок являются так называемые предшественники PKP - сейсмические сигналы, которые возникают перед основными сейсмическими волнами, проходящими через ядро Земли. Эти сигналы вызывают множество вопросов, но недавнее исследование проливает новый свет на природу этой загадочной сейсмической энергии. Предшественники PKP представляют собой волны, которые распространяются из глубин Земли, в частности, из областей под Северной Америкой и западной частью Тихого океана. Ученые связывают эти сигналы с "зонами сверхнизких скоростей" - тонкими слоями в мантии, где сейсмические волны значительно замедляются. Эти зоны считаются источниками вулканической активности в таких местах, как Йеллоустоун, Гавайи, Самоа, Исландия и Галапагосские острова. Сейсмические волны уже давно используются для изучения внутреннего строения Земли. Например, благодаря анализу этих волн удалось охарактеризовать структуру твердого внутреннего ядра и даже отследить его движение. Однако предшественники PKP представляют особый интерес, поскольку они возникают, когда волны проходят через мантию - слой горячей породы толщиной около 2900 километров, находящийся между корой и металлическим ядром Земли. Команда ученых под руководством Торна сосредоточила внимание на том, как сейсмические волны рассеиваются, проходя через нерегулярные структуры в мантии. Эти рассеянные волны, как предполагается, и являются источниками предшественников PKP. Особую сложность представляет то, что волны проходят через мантию дважды - до и после пересечения жидкого наружного ядра. Это двойное путешествие затрудняет определение точного места возникновения предшественников: с какой стороны мантийного пути они появились - на стороне источника или приемника. Для решения этой задачи команда Торна, в которую входил ассистент профессора Сурья Пачхаи, разработала метод моделирования сейсмических волн. Этот метод позволил выявить важные эффекты, которые ранее оставались незамеченными. Используя передовые технологии и новые теоретические модели, исследователи проанализировали данные 58 землетрясений, произошедших вокруг Новой Гвинеи и зарегистрированных в Северной Америке. Новый метод позволил точно определить место рассеяния волн вдоль границы между внешним жидким ядром и мантией, известной как граница ядра и мантии, расположенная на глубине 2900 километров под поверхностью Земли. Исследование показало, что предшественники PKP, вероятно, возникают в зонах сверхнизких скоростей, которые образуются там, где тектонические плиты сталкиваются с границей между ядром и мантией в океанической коре. Работа ученых проливает свет на механизм формирования предшественников PKP и подчеркивает важность зон сверхнизких скоростей в мантийных процессах. Эти новые данные позволяют глубже понять внутренние процессы Земли и открывают новые перспективы для изучения ее недр.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026