Innowacje inspirowane naturą w dynamice płynów na podstawie sukulentów w technologii i medycynie.

WarsawNaukowcy z The Hong Kong Polytechnic University odkryli nowy sposób kontrolowania ruchu cieczy, inspirowany afrykańską rośliną Crassula muscosa. To odkrycie może znacznie udoskonalić technologię dynamiki płynów.

Kluczowe informacje dotyczące odkrycia:

• Wcześniej sądzono, że ciecze mogą poruszać się tylko w jednym, stałym kierunku.
• Crassula muscosa potrafi transportować ciecz w wybrane kierunki.
• Unikalny mechanizm tej rośliny mógłby zainspirować nowe technologie transportu płynów.

Crassula muscosa występuje w Namibii i Południowej Afryce. W jej naturalnym środowisku woda jest rzadkością. Roślina przystosowała się, rozwijając małe liście, które regulują przepływ wody. Te liście mają nierówny kształt, co pomaga roślinie kierować wodę do określonych obszarów.

Gdy badacze podają ten sam płyn dwóm pędom tej rośliny, płyn może przemieszczać się w kierunku czubka w jednym pędzie, a w kierunku korzenia w drugim. Dzieje się tak z powodu różnych kątów między ciałem pędu a jego płetwami.

Naukowcy odkryli sposób na kontrolowanie zakrzywionej powierzchni cieczy, znanej jako menisk. Gdy płetwy są bardziej wygięte na końcu, ciecz przemieszcza się w tym kierunku. Jeśli płetwy są bardziej pionowe, ciecz płynie w stronę podstawy. Wykorzystując tę wiedzę, stworzyli struktury drukowane w 3D, zwane CMIAs, które działają jak te płetwy.

Sztuczne płetwy mogą być teraz sterowane za pomocą pola magnetycznego, co pozwala na dynamiczną zmianę kierunku przepływu cieczy. Jest to znaczące usprawnienie, ponieważ naturalne płetwy nie są zdolne do ruchu.

Zobacz również:

Dzisiaj · 15:58

Nowa galaktyka odkryta przez Webba: istotne wsparcie badawcze

Potencjalne zastosowania dla CMIAs są rozległe. Mogą być wykorzystywane w:

• Mikrofluidyce
• Syntezie chemicznej
• Diagnostyce biomedycznej
• Mieszaniu cieczy

Projekt CMIA można wykorzystać do tworzenia zaworów w kształcie litery T do mieszania chemikaliów. Ta metoda nie ma problemów związanych z nagrzewaniem się, które występują w innych technologiach mikrofluidycznych, i może być stosowana z różnymi substancjami chemicznymi.

To odkrycie może zrewolucjonizować wiele dziedzin. Technologia pozwalająca na kontrolowanie przepływu cieczy w czasie rzeczywistym otwiera nowe możliwości dla nauki i przemysłu. Te postępy mogą sprawić, że procesy chemiczne, testy medyczne i zarządzanie wodą staną się bardziej efektywne.

Obecne metody przemieszczania płynów mają problemy z kierunkowością i efektywnością. Badanie działania Crassula muscosa może pomóc w rozwiązaniu tych problemów. Uważam, że przyszłe badania inspirowane tą rośliną mogą ulepszyć naszą technologię. Obserwuj, jak ten pomysł inspirowany naturą się rozwija.

Wykorzystanie naturalnych procesów w materiałach stworzonych przez człowieka zawsze było obiecujące. Nowe badania potwierdzają tę metodę. Przyszłe postępy mogą obejmować bardziej skomplikowane i elastyczne projekty inspirowane różnorodnymi roślinami i zwierzętami. Natura nadal dostarcza nam cennych lekcji.