አዲስ የገጽታ ህክምና የኖራ ሚዛን እንዳይፈጠር ይከላከላል | MIT ዜና

በኩሽና ማብሰያ ወይም በአሮጌ የውሃ ቱቦዎች ውስጥ አይተውት ይሆናል፡ ጠንካራ፣ በማዕድን የበለፀገ ውሃ በጊዜ ሂደት የተበላሹ ክምችቶችን ይተዋል። በቤት ውስጥ በቧንቧ እና በማብሰያ እቃዎች ላይ ብቻ ሳይሆን በቧንቧ እና በቫልቮች ውስጥ ዘይት እና የተፈጥሮ ጋዝ የሚያጓጉዙ እና በሃይል ማመንጫዎች ውስጥ ቀዝቃዛ ውሃ የሚያጓጉዙ ቱቦዎች ውስጥ ይከሰታል. እንደሚታወቀው ሚዛኑ ቅልጥፍና ማነስ፣የጊዜ መቋረጥ እና የጥገና ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል። በነዳጅ እና በጋዝ ኢንዱስትሪ ውስጥ ልኬቱ አንዳንድ ጊዜ የውኃ ጉድጓዶችን ቢያንስ ለጊዜው መዘጋት ያስከትላል። ስለዚህ ይህንን ችግር መፍታት ትልቅ ሽልማቶችን ሊያስገኝ ይችላል። አሁን፣ የኤምአይቲ ተመራማሪዎች ቡድን ለዚህ ግዙፍ ግን ብዙም ያልታወቀ ችግር መፍትሄ ማምጣት ችሏል። አዲስ የገጽታ ህክምና - ላይ ናኖ ቴክስቸርንግ እና ከዚያም የሚቀባ ፈሳሽን ጨምሮ - ቢያንስ በአስር እጥፍ የሚዛን መፈጠርን ይቀንሳል። በዚህ ሳምንት የጥናቱ ውጤቶች በጆርናል ኦፍ Advanced Materials Interface ላይ ታትመዋል። ወረቀቱ የተጻፈው በተመራቂ ተማሪ ስሪኒቫስ ሱብራማንያም ፣ የድህረ ምረቃ ባልደረባው ጊሴሌ አዚሚ እና በ MIT የሜካኒካል ምህንድስና ክፍል የባህር አጠቃቀም ተባባሪ ፕሮፌሰር የሆኑት ክሪፓ ቫራናሲ ናቸው። ቫራናሲ “[መጠን] በየትኛውም ቦታ ማየት ትችላለህ። በቤት ውስጥ, እነዚህ ክምችቶች በአብዛኛው የሚያበሳጩ ናቸው, ነገር ግን በኢንዱስትሪ ውስጥ, "የምርታማነት ቅነሳን, እና እነሱን የማስወገድ ዘዴ ለአካባቢ ጎጂ ሊሆን ይችላል", አብዛኛውን ጊዜ ኃይለኛ ኬሚካሎችን መጠቀምን ያካትታል. በሃይል ማመንጫዎች እና ጨዋማ ማምረቻ ፋብሪካዎች ውስጥ ሚዛን ከፍተኛ የውጤታማነት ኪሳራ ሊያስከትል ይችላል ምክንያቱም እንደ የሙቀት ማገጃ ስለሚሰራ እና በሙቀት መለዋወጫ ውስጥ ማቀዝቀዝ ወይም ማቀዝቀዝ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ችግሩ የሚፈጠረው ውሃ አብዛኛውን ጊዜ ብዙ የተሟሟ ጨዎችን እና ማዕድኖችን ስለሚይዝ ነው። ውሃው እነዚህን ንጥረ ነገሮች የመሟሟት ችሎታው በሟሟነት ላይ የተመሰረተ ነው, ስለዚህ ውሃው ከቀዘቀዘ ወይም ከተነፈሰ, መፍትሄው ከመጠን በላይ ይሞላል: በውስጡ ሊይዝ ከሚችለው በላይ የተሟሟቁ ንጥረ ነገሮችን ይዟል, ስለዚህ አንዳንድ ንጥረ ነገሮች መመንጠር ይጀምራሉ. ሞቃታማው እና እርጥበት አየሩ ቀዝቃዛው ወለል ሲያጋጥመው በድንገት ሲቀዘቅዝ, በቀዝቃዛው መስታወት ላይ ጭጋግ ይፈጥራል, ይህም ተመሳሳይ መርህ ነው. በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች መሐንዲሶች ስርዓቱን ከመጠን በላይ በመንደፍ ይህንን ችግር ይፈታሉ, ቫራናሲ እንዲህ ብለዋል: - ከሚያስፈልገው በላይ በጣም ትልቅ የሆነ ቧንቧ ይጠቀሙ, ለምሳሌ, መበከል በከፊል መዘጋትን ወይም ትልቅ ቦታን እንደሚፈጥር ይጠበቃል, በዚህ ሁኔታ የሙቀት መለዋወጫ. ስር ሱብራማንያም ይህ ችግር አዲስ እንዳልሆነ አመልክቷል: "የጥንት የምግብ ማብሰያ እቃዎች እንደዚህ አይነት ክምችት አላቸው" ብለዋል. "እስካሁን ጥሩ መፍትሄ የለንም።" ምንም እንኳን እስካሁን በኢንዱስትሪ ደረጃ የተረጋገጠ ባይሆንም ፣ በ MIT ቡድን የተገነባው አዲሱ ዘዴ በመለኪያ ፍጥነት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል ፣ እና በብዙ አጋጣሚዎች ሙሉ በሙሉ ሊከላከል ይችላል። የእነሱ ዘዴ ቀላል ይመስላል: በውጤታማነት ላይ ላዩን nanotexturing እና በውጤቱም ሸካራነት በቅባት መሙላት. ሸካራነት በዋነኝነት የተመካው በተፈጠሩት እብጠቶች እና ጉድጓዶች መጠን ላይ ነው ። ትክክለኛው ቅርጽ ምንም አይመስልም. ስለዚህ ይህን ሸካራነት ለመፍጠር የተለያዩ ቴክኒኮችን መጠቀም ይቻላል - በላዩ ላይ የተለጠፈ ሽፋንን በመተግበር ወይም በኬሚካላዊ መንገድ በቦታው ላይ መቀባትን ይጨምራል። ተመራማሪዎቹ በተጨማሪም በመጠን የሚፈጠረውን የኢነርጂ ማገጃ የሚጨምር ብቻ ሳይሆን ወደ ቴክስቸርድ ደረቅ ንጥረ ነገሮች የሚዛመት ተስማሚ ቅባት የመምረጥ ሂደትን ገልፀው መሬቱን “ለስላሳ” በማድረግ እና ለልኬት ምስረታ የሚውለውን ኒውክሊየሽን ይቀንሳል። ጣቢያ። ከዚህ ቀደም የሚደረጉ ሙከራዎች ሚዛን እንዳይፈጠር ለመከላከል (እንደ ቴፍሎን ያለ) ሽፋን ላይ መጨመርን ያካትታል። ቫራናሲ እንደገለጸው የዚህ ዘዴ ችግር እነዚህ ሽፋኖች ይለቃሉ, ልክ እንደ ዱላ ባልሆኑ መጥበሻዎች ላይ ያለው ሽፋን ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ ሲውል ይቀንሳል. በሽፋኑ ላይ ትንሽ ቀዳዳ ቢኖረውም, ሚዛን ለመጀመር ቦታ ይሰጣል. አዲሱን ዘዴ በመጠቀም ናኖ-ሸካራነት በላዩ ላይ ከተፈጠረ በኋላ ዘይት ወይም ሌላ የሚቀባ ፈሳሽ በላዩ ላይ ይተገበራል። ቫራናሲ ጥቃቅን ናኖ-ሚዛን ግሩቭስ ይህንን ፈሳሽ ይይዛሉ እና በካፒላሪ እርምጃ ውስጥ አጥብቀው ይይዛሉ. ልክ እንደ ጠንካራ ካልሆኑ ሽፋኖች በተለየ ፈሳሽ ማንኛውንም ክፍተት ለመሙላት ፈሳሽ ሊፈስ ይችላል, የላይኛው ገጽታ ላይ ይሰራጫል, እና አንዳንዶቹ ከታጠቡ, ያለማቋረጥ መሙላት ይቻላል. ሱብራማንያም “ሜካኒካል ጉዳት ቢደርስበትም ቅባቱ ወደዚያ ገጽ ሊመለስ ይችላል። "ለስላሳውን ለረጅም ጊዜ ማቆየት ይችላል." ይህ የሚቀባው ንብርብር በጣም ቀጭን ስለሆነ - ጥቂት መቶ ናኖሜትሮች ብቻ ውፍረት - ለአስርተ ዓመታት ወለልን ለመጠበቅ ትንሽ መጠን ያለው ቅባት ብቻ ይፈልጋል። ቫራናሲ በቧንቧው ክፍል ውስጥ የተገነባው የውኃ ማጠራቀሚያ በመሳሪያው ህይወት ውስጥ ቅባት ሊሰጥ ይችላል. በዘይት ቧንቧዎች ውስጥ, "ቅባት ቀድሞውኑ አለ", በንጣፍ ገጽታ የተያዘው ዘይት የቧንቧውን ገጽታ ሊከላከል ይችላል. በፍሪበርግ ዩኒቨርሲቲ የኢንተርፌስ ኬሚስትሪ እና ፊዚክስ ላብራቶሪ ኃላፊ ዩርገን ሩሄ በጥናቱ ውስጥ አልተሳተፉም "በጣም ጠቃሚ ግኝቶችን እና ጠቃሚ ሳይንሳዊ እድገቶችን" ይወክላል ብለዋል። የቡድኑን የስኬል ምስረታ የመቀነስ ዘዴ “አዲስ እና ፈጠራ” ሲሉ ገልጸው “ውሃ በሚሞቅበት እና በእንፋሎት በሚፈጠርባቸው አካባቢዎች ሁሉ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል” ብለዋል። ተመራማሪዎቹ ለአንድ የተወሰነ መተግበሪያ የተሻለውን ለመወሰን ከተጨማሪ የላብራቶሪ ምርመራ በኋላ ከቅባት እና የጽሑፍ ዘዴዎች በኋላ ስርዓቱ በሦስት ዓመታት ውስጥ ለንግድ አገልግሎት ዝግጁ ሊሆን ይችላል ብለዋል ። ይህ ሥራ በ MIT ኢነርጂ ተነሳሽነት የተደገፈ ነው።