ปากกาเขียนในน้ำได้

ทีม นักวิทยาศาสตร์ นานาชาติได้พัฒนาปากกาอนุภาคขนาด 50 ไมโครเมตรที่ทำจากวัสดุพิเศษซึ่งมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนในของเหลว

ตัวอย่างงานเขียนภายในบ้านบางส่วน ภาพ: Small — ตัวอย่างงานเขียนภายในบ้านบางส่วน ภาพ: *Small*

น้ำไม่ใช่สื่อกลางที่นิยมใช้ในการเขียนหนังสือ เนื่องจากน้ำจะเคลื่อนตัวและหมุนวนอยู่ตลอดเวลา ทำให้หมึกกระจายตัวและเสียรูปทรงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโยฮันเนส กูเทนเบิร์ก เมืองไมนซ์ (JGU) มหาวิทยาลัยเทคนิคดาร์มสตัดท์ในเยอรมนี และมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮัวจงในจีน ได้พัฒนา "ปากกา" ชนิดพิเศษที่ช่วยให้เขียนหนังสือได้ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ งานวิจัยชิ้นใหม่นี้ตีพิมพ์ในวารสาร Small

อุปกรณ์ใหม่นี้เป็นลูกปัดขนาดเล็กที่มีความกว้างเพียง 50 ไมโครเมตร ทำจากวัสดุพิเศษที่แลกเปลี่ยนไอออนในของเหลว ทำให้เกิดโซนที่มีค่า pH ต่ำ จากนั้นจึงดึงลูกปัดที่แขวนลอยอยู่ในน้ำเข้าไปในสารละลายกรด ซึ่งสามารถสร้างเส้นต่อเนื่องได้

เพื่อให้การเขียนมีความเสถียร ปากกาจะเคลื่อนที่น้ำไปรอบๆ ลูกปัด แทนที่จะเคลื่อนที่ลูกปัดผ่านน้ำ ในช่วงแรก การดำเนินการดังกล่าวทำด้วยมือ แต่ในภายหลัง ทีมงานได้ใช้เครื่องมือที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า

"ในน้ำที่มีขนาดไม่เกินเหรียญ 1 ยูโร เราสร้างรูปแบบคล้ายบ้านที่เรียบง่ายซึ่งมีขนาดเท่ากับจุดของตัวอักษร 'i' ในแบบอักษร 18 พอยต์ ซึ่งเราสามารถสังเกตได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตาม เรายังอยู่ในขั้นเริ่มต้น" โทมัส พาลเบิร์ก นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยจอร์เจียกล่าว

ปากกามีขนาดเล็กและน้ำไหลผ่านแทนที่จะไหลผ่าน ทำให้ของเหลวมีความเสถียรมากที่สุด เส้นจะมองเห็นได้นานกว่า 15 นาที และสามารถสร้างเป็นรูปทรงต่างๆ ได้โดยใช้เทคนิคแสงเพื่อเปิดใช้งานหรือปิดใช้งานการแลกเปลี่ยนไอออน

ปากกาเขียนในน้ำได้ — จำลองการวาดเส้นตรง วีดีโอ : *ขนาดเล็ก*

นอกเหนือจากการทดลองทางกายภาพแล้ว ทีมยังได้ศึกษารูปแบบทางทฤษฎีจำนวนหนึ่งเพื่อค้นหากลไกพื้นฐาน พวกเขาเชื่อว่าเทคนิคนี้สามารถขยายไปยังปากกาประเภทอื่นได้ เช่น ปากกาที่ให้ความร้อนด้วยเลเซอร์ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างอิสระในน้ำ

“สิ่งนี้อาจช่วยให้สามารถเขียนโครงสร้างในน้ำแบบขนานได้ ซึ่งจะช่วยให้กลไกใหม่นี้สามารถสร้างรูปแบบที่ซับซ้อนในของเหลวได้” เบนโน ลีบเชน นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีดาร์มสตัดท์กล่าว

แม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่ปากกาชนิดใหม่นี้มีศักยภาพมากมาย ไม่ว่าจะเป็นการสร้างรูปแบบศิลปะใหม่ๆ ไปจนถึงการติดตามร่องรอยของสารเคมีขณะเคลื่อนผ่านของเหลว ทีมงานกล่าวว่าวิธีการใหม่นี้เปิดโอกาสให้เขียน วาด และสร้างลวดลายบนของเหลวได้อย่างหลากหลาย

ทูเทา (ตามข้อมูล เตือนทางวิทยาศาสตร์ )

ลิงค์ที่มา