Международная группа ученых разработала ручку с частицами размером 50 микрометров, изготовленную из специального материала, способного обмениваться ионами в жидкости.
Некоторые примеры домашней письменности. Фото: Small
Вода не является предпочтительным средством для письма, поскольку она постоянно перемещается и завихряется, из-за чего чернила быстро рассеиваются и теряют форму. Однако группа исследователей из Университета имени Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU) и Технического университета Дармштадта в Германии, а также Университета науки и технологий Хуачжун в Китае разработали специальную «ручку», которая позволяет писать в этой среде. Новое исследование опубликовано в журнале Small.
Новое устройство представляет собой крошечную бусину, шириной всего 50 микрометров, изготовленную из специального материала, который обменивается ионами в жидкости, создавая зоны с относительно низким pH. Следы бусины, взвешенные в воде, затем втягиваются в кислотный раствор, из которого можно создавать непрерывные линии.
Чтобы письмо оставалось стабильным, ручка перемещает воду вокруг бусин, а не перемещает бусины через воду. Изначально это делалось вручную, но позже команда использовала заранее запрограммированное устройство.
«В воде размером не больше монеты в 1 евро мы создали простой узор, похожий на дом, размером с точку буквы «i» шрифта 18 пунктов, который затем можем наблюдать под микроскопом. Но мы все еще находимся на ранних стадиях», — сказал физик Томас Палберг из Университета Йоханнесбурга.
Маленький размер ручки и тот факт, что вода течет вокруг нее, а не наоборот, гарантирует, что жидкость остается максимально стабильной. Линии остаются видимыми более 15 минут и могут быть созданы в различных формах с использованием световых методов для активации или дезактивации ионного обмена.
Имитирует рисование прямой линии. Видео : Маленький
В дополнение к физическим экспериментам команда также изучила ряд теоретических моделей, чтобы выяснить основные механизмы. Они считают, что эту технику можно распространить на другие типы ручек, например, на ручку с лазерным нагревом, которая может работать независимо в воде.
«Это даже может позволить параллельное написание структур в воде. Это позволило бы новому механизму создавать сложные узоры в жидкостях», — говорит физик Бенно Либхен из Технического университета Дармштадта.
Хотя новая ручка все еще находится на ранних стадиях разработки, у нее большой потенциал: от создания новых форм искусства до возможности отслеживать химические следы при движении в жидкости. Команда утверждает, что новый метод открывает универсальный способ писать, рисовать и создавать узоры в жидкости.
Ту Тао (согласно Science Alert )
Ссылка на источник
Комментарий (0)