Команда ученых из Амстердамского университета разработала 3D-печатные частицы, которые способны самостоятельно передвигаться по поверхности жидкости. Препринт работы опубликован на портале arXiv.
Частицы, напоминающие миниатюрные хоккейные шайбы диаметром около 1 сантиметра, были напечатаны на 3D-принтере. Внутри них имеется полость, которая выполняет роль «топливного бака». Исследователи заполнили эту полость небольшим количеством спирта, а затем проделали крошечное отверстие, через которое спирт медленно вытекал.
При попадании спирта на поверхность воды создавался эффект Марангони — явление, при котором жидкость с меньшим поверхностным натяжением (в данном случае спирт) распространяется по поверхности жидкости с большим поверхностным натяжением (вода). Именно это позволяло частицам двигаться по жидкости.
Скорость движения частиц достигала шести сантиметров в секунду, а одной заправки спиртом хватало для движения в течение 500 секунд. Когда несколько частиц находились в одной емкости, наблюдался так называемый эффект Чирио — они начинали взаимодействовать, притягиваясь друг к другу и двигаются синхронно.
Открытие может найти применение в очищении поверхностей водоемов от загрязнений и равномерном распределении химических веществ, таких как удобрения или реагенты по поверхности жидкости. В дальнейшем ученые планируют улучшить дизайн и функциональность частиц, чтобы найти им применение и в других сферах.
Ранее российские ученые разработали технологию 3D-печати каркасов для сердечных сосудов.