국제 과학자 팀은 액체에서 이온을 교환할 수 있는 특수 소재로 만든 50마이크로미터 입자 펜을 개발했습니다.
가정 글쓰기의 몇 가지 예. 사진: Small
물은 끊임없이 움직이고 소용돌이치며 잉크가 빠르게 확산되어 형태를 잃기 때문에 글쓰기에 적합한 매체가 아닙니다. 그러나 독일 요하네스 구텐베르크 마인츠 대학교(JGU)와 다름슈타트 공과대학교, 그리고 중국 화중과학기술대학교 연구진은 이러한 환경에서도 글을 쓸 수 있는 특별한 "펜"을 개발했습니다. 이 새로운 연구는 Small 저널에 게재되었습니다.
새로운 장치는 너비가 50마이크로미터에 불과한 작은 구슬로, 액체 내에서 이온을 교환하여 상대적으로 낮은 pH 영역을 생성하는 특수 소재로 만들어졌습니다. 물에 현탁된 구슬의 흔적을 산성 용액에 끌어당기면 연속적인 선을 만들 수 있습니다.
글씨가 안정적으로 유지되도록 펜은 구슬을 물 속으로 움직이는 대신, 구슬 주위로 물을 움직입니다. 처음에는 수동으로 작업했지만, 나중에는 미리 프로그래밍된 장치를 사용했습니다.
"1유로 동전보다 작은 물 속에 18포인트 글꼴로 'i' 글자의 점 크기만큼 단순한 집 모양의 패턴을 만들어 현미경으로 관찰할 수 있게 했습니다. 하지만 아직 초기 단계입니다."라고 JGU의 물리학자 토마스 팔버그는 말했습니다.
펜의 작은 크기와 물이 펜 주변을 흐르는 방식 덕분에 액체가 최대한 안정적으로 유지됩니다. 선은 15분 이상 선명하게 나타나며, 이온 교환을 활성화하거나 비활성화하는 조명 기술을 사용하여 다양한 모양으로 만들 수 있습니다.
직선을 그리는 방법을 시뮬레이션합니다. 비디오 : 소형
연구팀은 물리적 실험 외에도 여러 이론적 모델을 연구하여 기본 메커니즘을 규명했습니다. 연구팀은 이 기술이 다른 유형의 펜, 예를 들어 물 속에서 독립적으로 작동할 수 있는 레이저 가열 펜에도 적용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
"이를 통해 물 속 구조의 병렬 기록도 가능할 수 있습니다. 이를 통해 새로운 메커니즘을 통해 액체에서 복잡한 패턴을 생성할 수 있을 것입니다."라고 다름슈타트 공과대학의 물리학자 베노 리브헨은 말합니다.
아직 초기 단계이지만, 이 새로운 펜은 새로운 예술 형태를 창조하는 것부터 액체 속을 움직일 때 화학 물질의 흔적을 추적하는 기능까지, 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 연구팀은 이 새로운 방식이 액체에 글을 쓰고, 그림을 그리고, 패턴을 그리는 다재다능한 방법을 열어준다고 말합니다.
투 타오 ( Science Alert 에 따르면)
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