El voltaje aplicado a través de esta película de jabón cilíndrica hace que el fluido fluya contra la gravedad en la película de aproximadamente 100 nanómetros de espesor. Crédito:O. Bonhomme / Univ. de Lyon / CNRS, vía Physics Focus
(Phys.org) —Investigadores del Institut Lumière Matière, en la Universidad de Lyon han descubierto que los canales de películas de jabón se pueden sintonizar utilizando una carga eléctrica para hacer que se vuelvan más gruesos o más delgados según se requiera. En su artículo publicado en Cartas de revisión física , el equipo describe cómo reemplazaron un canal físico por uno hecho de una fina película de jabón y descubrieron que se podía sintonizar debido a sus paredes elásticas.
Al estudiar cómo se comportan los fluidos, Los científicos han descubierto que cuando se mueven a través de un canal, los iones libres que contienen tienden a adherirse a las paredes del canal. La aplicación de voltaje a los iones hace que se muevan. Ese movimiento frota el resto de las moléculas haciendo que también se muevan. El resultado es el movimiento de un líquido a través de un canal debido a una carga eléctrica (electroósmosis). Los investigadores han descubierto que a nivel micro, donde la proporción de iones que se adhieren a las paredes en comparación con la cantidad total de líquido es alta, el proceso es particularmente fuerte.
En esta nueva investigación, el equipo se preguntó qué pasaría si las paredes del canal fueran elásticas. Descubrir, crearon una película de jabón (esencialmente una burbuja) entre dos electrodos separados por solo medio centímetro. En este escenario, la película de jabón existía como dos muy delgadas, cilindros concéntricos de material jabonoso (agua, tensioactivo y una pequeña cantidad de cloruro de potasio para proporcionar los iones libres) con iones y agua que se mueven libremente. Sin cargo la gravedad haría que las moléculas de agua cayeran hacia el suelo, eventualmente rompiendo la película (o haciendo estallar la burbuja). Cuando se le da una pequeña carga, sin embargo, el movimiento de los iones fue lo suficientemente fuerte para mantener el fluido en movimiento a lo largo de la película, y en algunos casos fue lo suficientemente fuerte como para empujarlo hacia arriba. Esto no fue una sorpresa, ya que otros investigadores habían visto el mismo resultado. Lo que fue sorprendente sin embargo, Fue lo que sucedió cuando se aumentó el voltaje.
Investigaciones anteriores habían sugerido que aumentar el voltaje haría que la tasa de movimiento del fluido aumentara a una tasa lineal. En lugar de, encontraron que la tasa aumentó mucho más rápido de lo previsto. Tras una inspección más cercana, encontraron que esto se debía a que la película se volvía más gruesa, permitiendo el movimiento de más líquido. Este hallazgo sugiere que podría ser posible crear micropuertas fluidas que se pueden ajustar ajustando la cantidad de carga eléctrica y / o iones libres. resultando en un tipo de micro-diodo.
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