Naturinspirerade innovationer i vätskeflödesdynamik från suckulenters speciella egenskaper för teknik och medicin.

StockholmForskare vid The Hong Kong Polytechnic University har upptäckt ett nytt sätt att styra vätskors rörelse, inspirerat av den afrikanska växten Crassula muscosa. Denna upptäckt kan väsentligt förbättra tekniken för vätskeflöden.

Viktiga punkter om upptäckten:

• Tidigare trodde man att vätskor endast kunde röra sig i en fast riktning.
• Crassula muscosa kan transportera vätska i valda riktningar.
• Denna växts unika mekanism kan inspirera nya teknologier för vätsketransport.

Crassula muscosa förekommer i Namibia och Sydafrika. Vatten är sällsynt i dess naturliga miljö. Växten har anpassat sig genom att utveckla små blad som reglerar vattenflödet. Bladen har en ojämn form som hjälper växten att leda vatten till specifika områden.

När forskare ger samma vätska till två skott av denna växt, kan vätskan röra sig mot spetsen i det ena skottet och mot roten i det andra. Detta sker på grund av de varierande vinklarna mellan skottets kropp och dess flikar.

Forskare har lyckats kontrollera ytan på en vätska, som kallas menisken. När fenor böjs skarpare vid spetsen, rör sig vätskan i den riktningen. Om fenorna är mer uppresta flödar vätskan mot basen. Med denna kunskap har de skapat 3D-utskrivna strukturer kallade CMIAs som fungerar på liknande sätt som dessa fenor.

Artificiella fenor kan nu styras med ett magnetfält, vilket gör det möjligt att dynamiskt ändra vätskeflödet. Detta är en stor förbättring eftersom naturliga fenor inte kan röra sig.

Läs också:

Idag · 15:58

Webbteleskopet avslöjar galaktisk länk till universums första stjärnor

De potentiella användningsområdena för CMIA:er är omfattande. De kan användas inom:

• Mikrofluidik
• Kemisk syntes
• Biomedicinska diagnoser
• Blandning av vätskor

CMIA-designen kan användas för att skapa T-formade ventiler för att blanda kemikalier. Denna metod lider inte av de värmeproblem som finns i andra mikrofluidteknologier och kan användas med olika typer av kemikalier.

Denna upptäckt kan förändra många områden. Tekniken för att styra vätskeflöden i realtid öppnar nya möjligheter för vetenskap och industri. Dessa framsteg kan göra kemiska processer, medicinska tester och vattenhantering mer effektiva.

Nuvarande metoder för att flytta vätskor har problem med riktning och effektivitet. Att studera hur Crassula muscosa fungerar kan hjälpa oss att lösa dessa problem. Jag tror att framtida forskning baserad på denna växt kan förbättra vår teknik. Håll utkik efter hur denna naturinspirerade idé utvecklas.

Att använda naturliga processer i konstgjorda material har alltid varit lovande. Denna nya studie stöder denna metod. Framtida framsteg kan innebära mer komplexa och flexibla konstruktioner som modellerats efter olika växter och djur. Naturen fortsätter att lära oss värdefulla läxor.