在特殊涂層的管中液體越粘稠流動速度越快

眾所周知，粘稠的粘性液體(如蜂蜜)的流動速度比低粘度的液體(如水)的流動速度慢。研究人員驚訝地發現，當液體流過化學涂層的毛細管時，這種行為在其頭部發生了翻轉。實際上，通過這些經過特殊涂層的管，液體的粘性流動速度提高了1000倍，而流動速度提高了10倍。

不同流體流經管道的速度對于許多應用而言都很重要：從工業過程(如煉油廠)到生物系統(如人的心臟)。傳統上，如果您需要使流體更快地通過管道流動，則會增加壓力。但是，這種技術有其局限性。在管子破裂之前，可以承受的壓力非常大。對于細管和窄管尤其如此，例如用于生產藥物和其他復雜化學藥品的微流控管，因此研究人員正在研究它們是否可以提高液體流經窄管的速度而不必增加壓力。

在10月16日發表在《科學進展》雜志上的論文中，研究人員發現，通過在管道內部涂上排斥液體的化合物，它們可以使粘性液體的流動比低粘度的液體更快。

阿爾托大學應用物理系研究小組的羅賓·拉斯教授解釋說：“超疏水性表面由微小的隆起組成，這些隆起將空氣捕獲在涂層中，從而使落在表面上的液滴就像在空氣墊上一樣坐著。”在極疏水涂層領域取得了一系列有趣的發現，包括《科學與自然》最近的論文。

該工作的簡要說明，包括論文論文的示例數據：阿爾托大學

超疏水涂料本身不會加快粘度更高的液體的流動。如果將一滴蜂蜜和一滴水放在超疏水涂層表面上，然后傾斜該表面以使重力使液滴移動，則低粘度的水將更快地流下。

但是，當液滴被限制在微流控中使用的非常狹窄的管子之一中時，情況就會急劇變化。在該系統中，管壁上的超疏水涂層在管的內壁和液滴的外部之間形成了一個小的氣隙。“我們發現，當液滴被限制在密封的超疏水毛細管中時，液滴周圍的氣隙越大，粘性液體越多。這種較大的氣隙使粘性流體通過管的速度比較小的更快。由于重力作用而產生的粘性流體。”