В журнале Nature Communications вышла статья команды ученых из лаборатории GRASP Льежского университета и Университета Брауна (США). Они создали метод управления поверхностью воды, используя только силы поверхностного натяжения и 3D-печатные структуры. Исследователи напечатали группы конусообразных шипов, достаточно близко расположенных, чтобы их мениски, изгибы поверхности воды у границы с объектом, начали взаимодействовать.
Каждый шип создает вокруг себя мениск, но если разместить их достаточно плотно, эти изгибы складываются, формируя крупный жидкий рельеф. Изменяя высоту и расположение шипов, физики добились того, что поверхность воды больше не оставалась плоской. Она формировала наклонные плоскости, куполообразные формы и даже контур знаменитого здания Атомиум — все из жидкости.
Эти «запрограммированные» формы оказались не просто красивыми. Они создают склоны, по которым частицы начинают двигаться под действием гравитации. Более легкие всплывают по наклону, а тяжелые — опускаются вниз. Таким образом можно направлять и сортировать микроскопические объекты без применения внешней энергии или механики. Такой подход может быть полезен для экологического мониторинга, например, для отслеживания микропластика, а также в биомедицине и микротехнологиях.
Так же, как ученые из Льежа лепят из воды миниатюрные склоны и долины, их коллеги в Канаде нашли способ заставить мягкий шар преодолевать вертикальные поверхности. Ранее Наука Mail рассказала о том, как гелевая сфера вопреки гравитации катилась вверх по стеклу — и это не магия, а физика нового уровня.