Liege Universitetinin fizikləri səth gərginliyindən istifadə edərək suyun səthini heykəlləndirməyə nail olublar. Bir-birindən sıx məsafədə yerləşən onurğaların 3D çapından istifadə edərək, onlar menisküsləri birləşdirərək proqramlaşdırılmış maye relyefləri yaradıblar, yalnız cazibə qüvvəsinin təsiri altında hissəcikləri idarə edə bilirlər. Bu, mikroskopik daşınma və çeşidləmə, eləcə də dənizin çirklənməsinə nəzarət üçün perspektivli irəliləyişdir. Tədqiqat Nature Communications jurnalında dərc olunub .

Heç bir mayeni stəkanda əyməyə çalışmısınız? Bu tamamilə mümkün deyil. Şüşəni əysəniz, mayenin səthi avtomatik olaraq üfüqi vəziyyətə qayıdacaq… şüşənin kənarında əmələ gələn kiçik – çətin görünən – əyrilik istisna olmaqla. Bu əyriliyə menisk deyilir. Və bu menisküsün səbəbi kapilyarlıqdır, millimetr miqyasında hərəkət edən və mayenin səthi gərginliyindən yaranan bir qüvvədir.

Böyük bir səthdə çoxlu kiçik menisküslər yarada bilsək nə olardı? Bəs bu kiçik relyeflər birləşərək yamacları, dərələri və ya hətta bütün landşaftları əmələ gətirə bilsəydi… maye? Liej Universitetinin GRASP laboratoriyasının alimləri Braun Universiteti (ABŞ) ilə əməkdaşlıq edərək məhz buna nail olublar.Oyna

00:0001:41SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Mayelər və daha dəqiq desək, maye interfeyslər sahəsindəki təcrübəsinə əsaslanaraq və ən müasir 3D çap avadanlığına çıxışı olan GRASP komandası nəzəriyyələrini təsdiqləmək üçün bir neçə “model”i, bir neçə oyun meydançasını çap etməyə başladı: 3D çapın konusvari tikanları suyun səthini geniş miqyasda deformasiya etmək üçün kifayət qədər bir-birinə yaxındır.

“Bildiyimiz kimi, hər sünbül öz ətrafında menisk yaradır” deyə fizik Meqan Delens izah edir. “Bu məntiqə əsasən, bu o deməkdir ki, əgər onları yaxşı uyğunlaşdırsaq və bir-birinə kifayət qədər yaxın olsaq, hər bir menisküsün superpozisiyasından və əlavə edilməsindən yaranan bir növ nəhəng menisküsün göründüyünü görməliyik.”

Komanda müəyyən edib ki, hər bir onurğa sütununu ayrı-ayrılıqda modifikasiya etməklə mayenin səthi artıq düz qalmır, bir növ “proqramlaşdırılmış” maye mənzərəsi əmələ gətirir. “Proqramlaşdırılmışdır”, çünki onurğalar arasındakı hündürlüyü və ya məsafəni dəyişdirərək tədqiqatçılar hər cür topoqrafiyanı izləyən maye interfeysləri dizayn edə bilmişlər: maili təyyarələr, yarımkürələr, lakin onlar da daha mürəkkəb formalar çəkirlər. Məsələn, Brüsseldə maye relyefdə Atomium yaratmağa müvəffəq oldular.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750222961&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-physicists-3d-spines-sculpt-surface.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750222961267&bpp=1&bdt=68&idt=96&shv=r20250616&mjsv=m202506110101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750222755%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750222755%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750222755%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6743022174808&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2271&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31092113%2C95353386%2C95362655%2C95363081%2C42533293%2C95362796%2C95359266%2C95362806%2C95363073%2C31091638&oid=2&pvsid=5055119782147250&tmod=2074743607&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=2&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=270

Baloncuklar və mikrohissəciklər üçün avtomobil yolu

Ancaq bu, hamısı deyil. Fizik və laboratoriyanın direktoru professor Nicolas Vandewalle izah edir: “Bu üsul həm də mərmər, damlacıqlar və ya plastik hissəciklər kimi üzən obyektləri daşımaq və çeşidləmək üçün yeni üsul təklif edir”. “Maye səthi yamaclarda olduqda, Arximedin itkisi sayəsində daha yüngül cisimlər yüksəlir, daha sıx olanlar isə sanki su təpəsindən aşağı sürüşürlər.”

• Hər bir onurğa sütununu fərdi olaraq dəyişdirərək, mayenin səthi artıq düz qalmır, bir növ “proqramlaşdırılmış” maye mənzərəsini meydana gətirir. Kredit: Université de Liège / M.Delens
• Su səthi konus formalı tikanların ətrafında formalaşır və mayenin onların arasında necə əyildiyini və qalxdığını göstərir. Kredit: Université de Liège / N.Vandewalle
• Hər bir onurğa sütununu fərdi olaraq dəyişdirərək, mayenin səthi artıq düz qalmır, bir növ “proqramlaşdırılmış” maye mənzərəsini meydana gətirir. Kredit: Université de Liège / M.Delens
• Su səthi konus formalı tikanların ətrafında formalaşır və mayenin onların arasında necə əyildiyini və qalxdığını göstərir. Kredit: Université de Liège / N.Vandewalle

Bu tamamilə passiv yanaşma mikromanipulyasiya, hissəciklərin çeşidlənməsi və hətta maye səthlərinin təmizlənməsində, məsələn, suyun səthində mikroplastikləri və ya yağ damcılarını tutmaq üçün istifadə edilə bilər.

Gələcək tədqiqatlar, məsələn, maqnit sahələrinə reaksiya verən və ya formasını dəyişə bilən materiallardan istifadə etməklə kiçik ucları hərəkət etdirməyin daha təkmil üsullarına baxa bilər. “İdeya real vaxt rejimində maye səthinin formasını idarə edə bilmək olardı. Bu irəliləyişlər bu metodu mikrofluidikada innovativ yeni texnologiyaların inkişafı üçün daha da faydalı edəcək”, – Delens yekunlaşdırır.

Daha çox məlumat: Megan Delens və digərləri, proqramlaşdırıla bilən maye topoqrafiyaları və mikromanipulyasiya üçün 3D çap edilmiş tikanlar, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59483-x

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Liege Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir