Havadan təzə suyu tutmağın daha səmərəli yolu ilk dəfə səhər yeməyi dənli qablarda görünən hərəkət fenomenindən ilhamlana bilər.

KAUST tədqiqatçıları müşahidə ediblər ki, su damcıları havadan neftlə örtülmüş soyuq səthə kondensasiya edildikdə, damcılar mürəkkəb rəqs etməyə başlayır. Bu hərəkət – Cheerios effekti kimi tanınan bir prosesə bənzəyir, burada üzən dənli bitkilər səthi gərginlik səbəbindən çoxalmağa meyllidir – Səudiyyə Ərəbistanı kimi quraq bölgələrdə atmosferdən suyun yığılmasını sürətləndirməyə kömək edə bilər.

Tədqiqata rəhbərlik edən Den Danielin laboratoriyasında tədqiqatçı Markus Lin deyir: “Biz suyun kondensasiyasını təşviq edə bilən səthlərin layihələndirilməsində maraqlıyıq, hansı ki, mühüm istilik ötürmə və su yığım tətbiqləri var”. Tipik bərk səthdə qatılaşdırılmış damcılar minimum hərəkətlə səthə yapışır. Lin deyir: “Soyuq soda qabında kondensasiya olunan suyun olduğunu düşünün”. “Damlalar yalnız cazibə qüvvəsinin onları aşağı çəkməsi üçün kifayət qədər böyüdükdən sonra hərəkət edir.”

Damlacıqların təəccüblü hərəkətləri

Daniel, Lin və onların əməkdaşlarının fikrinə vardılar ki, nazik bir yağ təbəqəsi əlavə etdikdə səthi yağlayacaq, nəticədə yüksək hərəkətli damcılar yaranacaq ki, bu da daha çox damcı kondensasiyası üçün yer açacaq və kondensasiya sürətini artıracaq. İdeya işə yaradı – ancaq damcıların hərəkət etdiyi mürəkkəb yollar tamamilə sürpriz oldu, Daniel deyir.

Damlalar kritik ölçüyə çatdıqdan sonra, onlar yağın üzərində mürəkkəb rəqsə bənzər fərqli bir şəkildə hərəkət etməyə başladılar. Lin deyir: “Onlar əvvəlcə dairəvi hərəkətlərə keçməzdən əvvəl serpantin şəkildə hərəkət etdilər, sonra yenidən geri qayıtdılar” dedi. “Bu hərəkətlər mikrometrdən bir neçə santimetrə qədər dəyişən tərəzilərdə baş verdi və onlar saatlarla davam etdi.”

Prosesin hərəkətverici qüvvəsi odur ki, süddəki Cheerios kimi – neftin üzərində üzən su damcıları qonşularına doğru çəkilir. Daha böyük damcıların hərəkəti yollarında olan kiçik damlacıqları udduqları zaman ayrılan enerji ilə idarə olunur.

Hərəkət edən damcılar yağ filmini yenidən paylayır və film yerli olaraq tükəndikdə serpantindən dairəvi hərəkətə keçir. Yerli neft yenidən qurulduqdan sonra ilana bənzər rəqs yenidən başlayır.

Daniel deyir ki, sadə kondensasiya yolu ilə havadan suyu səmərəli şəkildə ələ keçirə bilən, heç bir enerji girişi olmadan, şirin su mənbələrində təzyiq artdıqca geniş şəkildə axtarılır. “Yoğuşan damlacıqların kollektiv hərəkətini optimallaşdırmaqla biz kondensasiya sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilərik və beləliklə, daha səmərəli su yığan sistemlər dizayn edə bilərik” dedi.

Komanda, damcıların hərəkətini idarə edən mexanizmləri, xüsusən də serpantindən dairəvi hərəkətə keçidi araşdıraraq daha da araşdırmağı planlaşdırır. Lin əlavə edir: “Başqa bir əsas aspekt potensial tətbiqləri araşdırmaqdır, xüsusən də istilik ötürülməsinin gücləndirilməsi və suyun yığılmasında.”