قطرة مطاطية: كيف يرتد السائل المرن بالكامل ⚡ экспресс
عندما تسقط قطرة من سائل لزج مرن ذي مرونة عالية على سطح فائق الكارهة للماء، فإنها لا ترتد فحسب – بل ينسحب من موضع الارتطام ذيل خيطي الشكل، ثم ينتفخ هذا الذيل ليتحول إلى كرة، وأخيراً ينفصل تماماً عن السطح. أظهر العلماء أن هذا التأثير ناتج عن اختراق السائل للخشونة المجهرية للسطح عند الارتطام. ومن خلال التحكم في الخشونة وقابلية البلل، يمكن السيطرة على تشكل هذه 'الخيوط'. يخضع تمدد الذيل بشكل رئيسي للقصور الذاتي والجاذبية، في حين تمنعه المرونة العالية من التقطع، مما يسمح للقطرة بالارتداد الكامل.
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.