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.
