Новые разработки: провода из жидкости

08.12 18:53 MIGnews.com

Ученые Университета Пердью и физиками из Чикагского университета провели совместные исследования целью которых было изучение образования капель жидкости. Результаты исследования позволили разработать методику получения сверхтонких волокон из различных материалов, в том числе и проводящих электричество.

Суть разработанной технологии сводится к следующему. Когда через специальное сопло одно вещество медленно выталкивается в среду с другой вязкостью (подобно тому, как вытекают капли воды из водопроводного крана), происходит образование капли. При этом процесс отделения капли сопровождается появлением тонкого канала между соплом и формирующийся каплей. Когда вода капает из крана, этот канал относительно короткий и толстый, потому что вязкость воздуха намного ниже, чем у воды.

Новые разработки: провода из жидкости

На рисунках представлено образование капли воды в масле. На последнем хорошо виден тонкий канал, соединяющий каплю с соплом

Исследователи установили, что длина этого формирующегося при каплеобразовании канала тем больше (а толщина - меньше), чем больше отношение вязкости внешней жидкости к вязкости жидкости, из которой образуется капля. Для объяснения этого явления и разработки соответствующего математического аппарата понадобилось два года работы.

В результате экспериментов по образованию капель в сверхвязких силиконовых гелях ученым удалось получить сверхтонкий канал, толщиной всего в 100 нанометров. Попытка увенчалась успехом несмотря на то, что капля геля формируется намного дольше, чем капля воды. Профессор Осман Басаран, принимавший участие в эксперименте сказал, что если образовывать капли из специального вещества, которое полимеризуется на свету, то можно получать из него тончайшие волокна.

Этим способом, как надеется профессор, в будущем можно будет получать тончайшие гибкие волокна из прочнейших материалов и сверхминиатюрные проводники электричества, например, из специальных полимеров. Планируется, со временем, создать проводники с диаметром меньшим, чем длина волны электрона, что позволит значительно снизить тепловыделение и увеличить проводимость, получив некий аналог сверхпроводимости.

По материалам Компьюлента и Space Daily