城大研究发现可调控液体流向

2021-09-20 07:00

王钻开(左)的研究团队从南洋杉叶得到启发,仿照其自然结构设计出3D原型,操控液体流向。
王钻开(左)的研究团队从南洋杉叶得到启发,仿照其自然结构设计出3D原型,操控液体流向。

大自然往往为科学家带来启发,城市大学机械工程学系讲座教授王钻开的研究团队,从南洋杉叶上的液体流动行为,设计出具有3D锯齿的仿南洋杉表面(ALIS)原型,研究首次展示可控制液体传输方向,解开两个世纪以来,在表面与界面科学领域的难题,研究结果已于权威科学期刊《科学》上发表。

王钻开的研究团队仿照南洋杉叶的自然结构,设计出具3D锯齿的仿南洋杉表面(ALIS)原型,再在上面置放不同混合比例的酒精与水,因表面张力不同,液体分成前、后、双向的三个方向流动。

团队亦发现锯齿的结构与尺寸,特别是锯齿尖端向内弯的勾状结构、锯齿尖端之间的距离,均是控制液体流向的关键,故适当设计新型的毛细锯齿,能营造足够空间令液体「选择」流向。

解开两世纪科学难题

今次研究首次展示可控制液体传输方向,成功解开自一八○四年以来在表面与界面科学领域的难题,王钻开形容观察到不同液体向多个方向流动,就像魔术一样,是科学界首次记录的现象;而混合不同比例的水和乙醇,可得出不同表面张力的液体,倘水的比例恰当,会同时以双向流动。

今次发现可为液体的高效操控,尤其是结构诱导引导的无源操纵提供有效策略,不仅丰富科学界对固液表界面的认识,也为工业界带来深远影响,包括流体设计及强化传热等。

《星岛日报》

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