如果你曾经试着把比萨饼覆盖着热,融化的奶酪,你肯定遇到长,干酪字符串桥一个比萨饼。保持提升这些奶酪披萨片和桥梁最终打破,覆盖板、表(甚至你的大腿上)长,薄的奶酪。虽然这只是一个小小的不便与披萨,在行业是一个长期存在的问题,具有类似属性的液体融化奶酪-被称为粘弹性液体需要清洁和迅速分发。
现在,科学家们已经开发出一种新技术,它使用旋转打破这些液体的桥梁。他们的研究结果,发表在2021年6月11日PNAS,可以提高调剂粘弹性流体的速度和精度,在应用程序中从电路板生产和食品加工现场组织工程和3 d打印。
”粘弹性流体,如番茄酱,橡皮泥和牙膏,有很奇怪的属性——当慢慢挤压,他们像液体一样流动,但速度更快,他们像一个弹性固体co-first作者,说:“圣陈,他是博士生和jsp DC2的微/生物/纳米流体力学单元冲绳研究所科学技术研究生院(OIST)。亚博老虎机网登录”这些独特的性质使分发这些液体相当困难”。
目前,行业涉及的标准方法提升喷嘴远离液体的表面沉积。尽管这有效地打破了桥,它吸引液体沉积成长,薄峰,称为毛细管尾巴。如果液体桥在多处休息,小滴的液体,也称为卫星液滴形式。毛细尾巴和卫星液滴会污染产品或电子芯片短路。
”喷嘴是收回越高,时间越长毛细管的尾巴,所以污染的机会就越大”,陈解释说。”自喷嘴不能抬得太高,液体桥是厚和花费的时间打破,减缓整个配药过程”。
为了克服这些挑战,陈和他的同事们设计了一个简单的解决方案:拉伸液体桥,也可能面临通过扭曲。
在这项研究中,研究小组在粘弹性硅油测试了这个想法,这是粘性比水多60000倍。科学家们把滴一个上下板之间的硅油。使用高速成像,他们发现,当液体桥被上层板旋转扭曲,它引起了裂缝中间的液体桥。然后裂纹从边缘向中心向内扩散,减少桥干净地在两个没有形成毛细尾巴或卫星液滴。
相比,重要的是,这个过程花了第二个十秒钟通常需要分配相同的流体使用传统收缩方法。
下一步,科学家们发现这种现象的潜在机制,导致液体桥打破当放置在扭转。他们联手从埃因霍温科技大学的研究实验室,谁模拟陈和他的同事观察到的实验。提供的模拟混凝土液体桥是如何反应的信息,验证了科学家们怀疑:裂缝是由“边缘断裂”。
”这是尤其引人注目,因为边缘断裂已经被定性为一个非常不受欢迎的现象,科学家们试图阻止发生西蒙•Haward博士说,“谁是组长微/生物/纳米流体力学单元。”这是第一次,边缘骨折已经发现一个有益的应用程序。”
在他们的研究的下一阶段,小组计划尝试不同的粘弹性流体确认同样的效果。他们还计划进一步增加分发过程的速度,可能通过结合旋转和收回上层板。
”对于许多行业来说,交换从喷嘴缩进一个旋转相对比较容易,但它有深远的影响沈教授说,“资深作者艾米。”更快、更精确的液体分配可以降低能源消耗,可能意味着更少的污染和更少的产品原料使用”。
