قطرة مطاطية: كيف يرتد السائل المرن بالكامل ⚡ экспресс
عند ارتطام قطرة لزجة مرنة مائعة القص ذات مرونة عالية بسطح فائق الكارهة للماء، ينمو من نقطة التلامس رباط ذيلي الشكل عمودياً، وعندما ينحسر خط التلامس، يتحول هذا الرباط إلى شكل يشبه البالون ثم ينفصل كلياً عن السطح (نمط 'البالون'). يُعزى تشكل الرباط إلى انضغاط السائل في الفراغات بين النتوءات الميكروية للسطح عند الارتطام. لقد ثبت أنه يمكن التحكم في هذه العملية بتعديل خشونة السطح وقابليته للبلل. يخضع تمدد الرباط بشكل أساسي للقصور الذاتي والجاذبية، بينما تمنع المرونة العالية تمزقه، مما يكفل انفصال القطرة وارتدادها بالكامل.
قطرة ماء مع إضافة بوليمرات مرنة تسقط على سطح طارد للماء مثل ورقة اللوتس. عند الارتطام، ينضغط السائل في التجاويف المجهرية، مكونًا ذيلًا رفيعًا - مثل شريط مطاطي مشدود. ثم تجعل المرونة الذيل ينكمش للخلف، لكن القصور الذاتي والجاذبية، اللذان وصفهما نيوتن، يمدانه بقوة أكبر. في النهاية، ينتفخ طرف الذيل على شكل كرة، وترتد القطرة بأكملها، مثل شريط مطاطي أُفلِت. تم تصوير هذه العملية باستخدام الفوتومتري - وهي تقنية فائقة الحساسية تلتقط أدق التغيرات الضوئية.
بتغيير تضاريس السطح - حجم نتوءاته وانخفاضاته - يمكن التحكم في شكل الذيل والارتداد. المفارقة أن هذه المخالفات، التي يُفترض أن تمسك بالسائل، هي التي تجعله يرتد. سيفيد هذا الاكتشاف في النوافذ ذاتية التنظيف، والملابس الطاردة للماء، والطباعة النافثة للحبر الدقيقة - حيث ستصيب قطرات الحبر الهدف بدقة.
🎯 تظل ورقة اللوتس جافة بفضل النتوءات المجهرية المغطاة بطبقة شمعية - وهذا هو تأثير اللوتس. يقلد العلماء هذه البنى لصنع طلاءات فائقة الطرد للماء.
🎬 القطرة المرنة تشبه المعدن السائل T-1000 من فيلم 'تيرميناتور 2': فهو أيضًا قادر على تغيير شكله واستعادة هيئته دون تمزقات.