IMG-LOGO
image

12 сент. 2023

Просмотров: 74

Как писать в воде? Новый физический метод создаёт рисунки в жидкости

Представьте себе перо, настолько крошечное, что оно пишет не на бумаге, а прямо в воде. Немецкие физики создали именно такую «микроручку», используя ионообменную микроголовку.

История письма — это, по сути, история человечества. Тридцать тысяч лет мы вырезали, гравировали, наносили чернила. Казалось бы, все методы уже испробованы. Но нет! Команда из Германии представила нечто совершенно неожиданное — метод письма прямо в воде и других жидкостях. Их исследование недавно попало на страницы журнала Small.

Когда чернила не нужны: как писать в воде?

Все классические методы сводятся к одному: оставить след на поверхности. На твёрдой основе за это отвечают прочные связи между молекулами — нарисованная линия держится крепко. Но погрузите ту же поверхность в жидкость, и всё меняется. Здесь межмолекулярные силы слишком слабы, чтобы удержать форму.

Конечно, учёные и раньше пытались «писать» под водой. Использовали сканирующие зонды для работы с тончайшими плёнками или создавали микроструктуры с помощью лазеров. Существуют даже коммерческие планшеты для аквалангистов. Но всё это — письмо на подложке, пусть и погружённой.

А вот немецкая команда задалась другим, почти философским вопросом: а можно ли писать в самой жидкости, без опоры? Главная проблема — стремительное рассеивание. Нарисовал линию, а она тут же расплывается, как чернильная клякса в стакане. Нужна была не просто стойкая технология, но и невероятно маленький инструмент. Почему? Чем меньше «перо», тем меньше вихрей и турбулентности оно создаёт при движении. Это ключевой момент.

С турбулентностью мы сталкиваемся редко. Когда самолёт пишет в небе, его размер ничтожен по сравнению с буквами. Но в микромире всё иначе. «Чтобы создавать перестраиваемые линии прямо в жидкости на микроуровне, нужен принципиально иной подход, — признаются авторы работы. — И совершенно новый тип микроручки». Честно говоря, сама мысль о таком контролируемом творчестве в хаотичной водной среде восхищает.