Антигравитационное устройство поднимает воду без внешнего источника питания

Китайские исследователи придумали крошечный насос, который поднимает воду на высоту до одного сантиметра за счёт собственной энергии капли
(кадр из видео Beihang University/ Moyuan Cao et al.).

Если задуматься, люди никогда не оставляли попыток поиска способов перемещения воды по горизонтали и по вертикали на различные расстояния с наименьшими физическими и энергетическими затратами.

Наибольшие затруднения всегда возникали с подъёмом воды в гору. Идея осуществить это без носильщика или мощного насоса кажется фантастической, но команда исследователей из Бэйхангского университета в Пекине (Beihang University) продемонстрировала, что это возможно, причём без какого-либо внешнего источника энергии. Правда, пока лишь в рамках микрогидродинамики.

В природе и в науке существует масса примеров, когда жидкость самостоятельно поднимается на небольшое расстояние за счёт действия капиллярных сил. Китайские учёные во главе с Кэсуном Лю (Kesong Liu) попытались улучшить эти естественные свойства с помощью поверхностного натяжения и супергидрофобного материала (последний отталкивает воду).

Для создания такого материала, который стал ключевым элементом в этом технологическом решении, медную сетку обработали раствором щёлочи, из-за чего на её поверхности образовались микроскопические "карманы". После обработки сетка приобрела сильные водоотталкивающие свойства.

Супергидрофобный материал поместили на нижнем конце вертикальной пластиковой трубки. В верхней части к ней под прямым углом была присоединена ещё одна трубка, которая заканчивалась небольшим коленом. Когда в трубке находится вода, медная сетка не даёт ей стекать, но сама по себе не способствует её продвижению наверх.

В естественный насос предварительно вводится небольшое количество воды для грунтовки стенок. Главное действие начинается, когда снизу из-под сетки подаётся небольшая капля воды, которая втягивается наверх и продвигается дальше, подталкиваемая следующей поступающей снизу каплей.

Главная роль в продвижении воды вверх по микроканалу здесь отводится поверхностному натяжению. Когда капля касается большего по объёму столбика жидкости, энергия, которая обычно поддерживает её в сферической форме, расходуется на подъём воды.

В своей статье, опубликованной в издании Advanced Functional Materials, исследователи отмечают, что их антигравитационное устройство может перекачивать воду только на один сантиметр в высоту, после этого гравитация всё же берёт верх над поверхностным натяжением воды. И всё-таки разработчики уверены, что их технология найдёт своё применение в микрофлюидных устройствах, микродетекторах и других высокотехнологичных интеллектуальных системах