Физики придумали способ писать в воде

Физики придумали способ писать в воде

Есть несколько вполне веских причин, почему вода не является популярным средством письма для каллиграфов. Постоянно перемещаясь и кружась, чернилам не требуется много времени, чтобы диффундировать и вытекать из формы.

Гениальная «ручка», разработанная исследователями из Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце (JGU), Технического университета Дармштадта в Германии и Университета науки и технологий Хуачжун в Китае, может дать художникам совершенно новую среду для работы. p>

Новое устройство представляет собой крошечную бусину шириной 50 микрон, изготовленную из специального материала, который обменивает ионы в жидкости, создавая зоны с относительно низким pH. Следы частиц, взвешенных в воде, затем переносятся в кислый раствор. Прорисовав эту зону, можно создать устойчивые, «написанные» линии.

Чтобы сохранить стабильность письма, прототип перемещает воду вокруг бусины, а не перемещает бусину в воде. Сначала это делалось вручную, но позже стало использоваться программируемое перекидное устройство.

Иллюстрация с водой
Иллюстрация, показывающая, как работает письмо. (Möller et al., Small, 2023)

«На водяной бане размером не больше монеты в один евро мы смогли создать простой узор в виде домика размером с название символа «i» шрифтом размером 18 пунктов, а затем рассмотрел его под микроскопом», — говорит физик Томас Палберг из JGU. «Но мы все еще находимся только на предварительной стадии».

Микроскопический размер загона – и тот факт, что вода движется вокруг него, а не наоборот – гарантирует, что жидкость сохраняется настолько стабильной, насколько это возможно. возможный. Линии остаются видимыми более 15 минут, и есть возможность формировать различные формы с помощью световых методов, которые останавливают и запускают ионный обмен.

Помимо своих физических экспериментов, команда также работала над здесь несколько теоретических моделей для выяснения основных механизмов.

Они предполагают, что существует потенциал для распространения этой техники на другие типы ручек; например, нагретые лазерами, которые могут самостоятельно пробиться сквозь воду.

Написание воды
Некоторые примеры письма водой. (Möller et al, Small, 2023)

«Это может даже позволить параллельно писать структуры в воде», — говорит физик Бенно Либхен из Технического университета Дармштадта. «Следовательно, этот механизм также можно использовать для создания очень сложных структур плотности в жидкостях».

Как говорят сами исследователи, для этой технологии это очень первые дни, но она открывает целый ряд возможностей. от создания новых видов искусства до возможности отслеживать химические следы при их движении через жидкости.

Люди записывают вещи уже около 5000 лет или более и создают различные формы фигуративного и абстрактного искусства для намного дольше, чем это. Наше желание рисовать значительно менялось на протяжении всей истории. Возможность писать на воде и других жидкостях означает возможность гораздо большей эволюции в будущем.

«В целом, этот подход открывает универсальный путь для письма, рисования и создания узоров на жидкостях — даже на микроуровне. -масштаб», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.

Исследование было опубликовано в журнале Small.

logo