تتساقط قطرة من فوهة الصنبور، ويتبعها خيط رفيع. في اللحظة الأخيرة، لا ينقطع الخيط في موضع واحد بل في موضعين في آنٍ واحد، فيعلق بينهما كرة صغيرة، وهي القطرة التابعة. هذا "الحطام" من القطرات الجانبية يسد رؤوس الطباعة، ويتلف الرقائق الدقيقة، ويخل بدقة جرعات الأدوية.

حتى الآن، كانت مكافحة هذه الآفة تتم إما بإلكترونيات معقدة تضبط شكل النبضة، أو بإضافات تجعل السائل أكثر لزوجة. لكن السائل الأكثر لزوجة يمر بصعوبة عبر الفوهات الدقيقة ويسدها أيضًا. وجد باحثون من جامعة بكين للملاحة الجوية والفضائية طريقًا ثالثًا: لم يمسوا السائل نفسه، بل ألبسوا سطحه مشدًا خفيًا من البروتين.

ألبومين المصل البقري (BSA) هو بروتين يتجمع تلقائيًا في المحلول عند السطح البيني بين الماء والهواء، مكونًا طبقة رقيقة جدًا. هذه الطبقة ليست مجرد قوية: فهي في الوقت نفسه مرنة كالمطاط ولزجة كالعسل. هذا المزيج يُسمى اللزوجة المرنة السطحية. عندما يبدأ الخيط في التنحيف، ينقبض المشد البروتيني ويمنعه من الانقطاع في أي مكان.

للتحقق من أن السبب هو الطبقة السطحية فعلًا، قارن العلماء سلوك الخيوط بتركيزات مختلفة من البروتين. عند 0.001 غرام لكل لتر، أي ما يقرب من لا شيء، تصرف الخيط مثل الماء النقي. لكن عند 0.1 غرام لكل لتر، أي جزء من عشرة آلاف من المئة، اختفت القطرات التابعة تمامًا. وللمقارنة، استخدموا مادة خافضة للتوتر السطحي عادية تقلل التوتر السطحي لكنها لا تشكل طبقة مرنة. النتيجة: لم يختلف السلوك عن الماء النقي. إذن، الأمر لا يتعلق بالتوتر، بل بالمشد المرن اللزج تحديدًا.

أظهرت المحاكاة العددية أنه في اللحظات الأخيرة من عمر الخيط، تعادل اللزوجة السطحية للطبقة البروتينية القوة التي تسحب الخيط جانبًا. في السائل النقي، تزيح هذه القوة نقطة الانقطاع عن المركز، فينقطع الخيط مرتين. أما المشد البروتيني فيبقي أنحف نقطة في المنتصف، فينقطع الخيط مرة واحدة، بشكل نظيف، دون قطرات تابعة.

يفتح هذا الاكتشاف طريقة بسيطة وغير مكلفة لتحسين الطباعة النافثة للحبر، ورقائق الميكروفلويديك، والطباعة الحيوية. يكفي إضافة كمية ضئيلة من البروتين إلى الحبر أو الحبر الحيوي، ولن يعد الطابعة يبصق قطرات زائدة. هذا المشد الخفي الذي تستخدمه الطبيعة لحماية الخلايا، سيعمل الآن على ترتيب أجهزتنا.