세상에서 가장 미끄러운 액체 표면 기술 개발 : 알토 대 VIDEO: Scientists invent the world’s slipperiest liquid surface
배관에서부터 광학, 자동차 공학에 적용될 혁신 기술
과학자들은 세상에서 가장 미끄러운 액체 표면을 발명했다.
그들의 연구 결과는 배관에서부터 광학, 자동차 공학에 이르기까지 다양한 산업 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대된다.
알토 대학의 연구원들은 세계에서 가장 물에 잘 녹는 표면을 만들 수 있는 새로운 메커니즘을 공개했다. 그들의 발견은 고체 표면과 물 사이의 마찰에 대한 우리의 이해를 도전하고 물방울이 분자 수준에서 어떻게 작용하는지에 대한 새로운 관점을 제공함으로써 배관에서부터 광학, 그리고 자동차 공학에 이르기까지 다양한 산업에 혁명을 일으킬 것을 전망된다.
물과 고체 표면의 상호작용은 우리의 일상생활에서 자주 나타나는데, 이는 요리에서 운송 그리고 산업적 응용에 이르기까지 모든 것에 영향을 미친다. 수 년 동안, 과학자들과 공학자들은 물이 어떻게 표면에 달라붙거나 미끄러지는지를 이해하고 같은 메커니즘을 우리의 이익에 적용하기 위해 노력해왔다.
액체와 같은 표면
이 발견의 핵심에는 "액체와 같은 표면"이 있는데, 이 표면은 전통적인 접근법에 비해 많은 장점을 가진 독특한 유형의 물방울 발수 표면이다. 이 표면들은 아래에 있는 기판에 공유 결합되면서 높은 이동성을 나타내는 분자 층들로 이루어져 있다. 본질적으로, 그것들은 고체 표면과 물방울 사이에 "윤활층"을 형성한다.
조선시대 문헌에 태양 주기에 이상 현상 기록: 과학자들 태양 연구에 큰 도움 Scientists now know more about the Sun thanks to ancient Korean texts
조선시대 문헌에 태양 주기에 이상 현상 기록: 과학자들 태양 연구에 큰 도움 Scientists now know mo
태양 오로라 등 과거 이력 14세기부터 19세기 조선 시대의 한국 역사책에 기록 태양 주기에 이상 현상 기록 과학자들은 고대 한국의 문헌들 덕분에 태양에 대해 더 많이 알게 되었습니다 지자기
conpaper.tistory.com
로빈 라스 알토대 교수의 지휘 아래, 연구팀은 특별히 고안된 원자로를 사용하여 실리콘 표면 위에 "자기 조립 단층" (SAM)이라고 알려진 분자의 액체와 같은 층을 만들었다.
이 연구는 분자적으로 이질적인 표면을 만들기 위해 나노미터 수준으로 모험을 감행한 최초의 사례이다. 그 팀은 실리콘 표면의 단층 범위를 미세 조정하기 위해 원자로 내부의 온도, 물 함량, 그리고 다른 조건들을 주의 깊게 조절했다.
"SAM의 적용 범위가 낮거나 높을 때 결과가 더 미끄러움을 보여주었는데, 이는 표면이 가장 균일한 경우이기도 합니다. 적용 범위가 낮을 때는 실리콘 표면이 가장 일반적인 구성 요소이고, 높을 때는 SAM이 가장 일반적입니다."라고 이 연구의 수석 저자인 박사 연구원 사카리 레픽코(Sakari Lepikko)가 성명에서 설명했습니다.
놀랍게도, 낮은 SAM 커버리지에서도, 연구팀은 낮은 커버리지가 마찰을 증가시킬 것이라는 이전의 가정과 달리 표면에서 물이 빠져나가는 것을 관찰했습니다.
연구팀은 물이 막이 되어 마찰력을 증가시킬 것이라는 기존의 믿음과 달리 커버 범위가 낮을 때 물이 SAM 분자 사이를 자유롭게 흐르는 것을 관찰했습니다.
반대로, 물은 SAM 층 꼭대기에 남아 있고 SAM 범위가 높을 때도 여전히 쉽게 미끄러집니다. 연구팀은 SAM 범위가 특정 범위에 속할 때만 SAM에 달라붙고 표면에 달라붙을 물을 발견했습니다.
이러한 반직관적인 메커니즘으로 인해 연구팀은 완벽한 수평이 아닌 한 물이 흐르는 세계에서 가장 미끄러운 액체 표면을 개발하게 되었습니다.
잠재적인 응용프로그램 및 향후 노력
Lepikko는 이 발견이 일상적인 시나리오에서부터 비말이 발하는 표면이 필수적인 산업적인 해결책에 이르기까지 모든 분야에 혁명을 일으킬 것이라고 믿고 있습니다. 주요 관심 분야는 파이프의 열 전달, 제빙, 김서림 방지, 미세유체학, 자기청정 표면 개발 등입니다.
Lepikko는 그들의 접근 방식의 참신성을 강조하며 "비말이 부드럽게 옮겨져야 하는 곳에 도움이 될 것입니다. 우리의 반직관적인 메커니즘은 비말 이동성을 필요한 곳 어디에서나 증가시킬 수 있는 새로운 방법입니다."라고 말했습니다
Scientists invent the world’s slipperiest liquid surface
interestingengineering.com/science/invent-worlds-slipperiest-liquid-surface?utm_source=izooto&utm_medium=push_notifications&utm_campaign=10.27.23_2
