2010年4月23日 星期五

會走迷宮的液滴! 'Intelligent' droplet

一般以為一定要生物才會有看似智慧的行為, 其實不一定喔! 最近發現越來越多的物理化學行為看起來也很有智慧. 這影片介紹一種會自己走迷宮的液滴. 只要把這種液滴放在迷宮的入口. 他就會自己找到出口. 原理是利用這種液滴在背景的液體裡的時候, 表面的一層鹼性的分子可以跟液體中的酸起反應, 這樣的反應會改變液滴的表面張力, 使得液滴因為表面的表面張力梯度而變形跟使得周圍的液體產生流動, 讓這種液滴自己運動行走起來. 研究人員把酸的來源放在出口, 然後把液滴放在入口, 在這種液滴就會看起來很聰明的根據酸的濃度梯度, 走出迷宮喔!

學術文獻

3 則留言:

scimage 提到...

http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%BC%A0%E5%8A%9B
表面張力是一種物理效應,它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積,就好像它是一層彈性的薄膜一樣。其原因是液體的表面總是試圖達到能量最低的狀態。
廣義地所有兩種不同物態的物質之間界面上的張力被稱
表面張力是由組成一個物態的分子和原子之間的吸引力。表面或物態之間的界面可以被近似地看作是一個切面,而表面張力則可以被看作是每個面積單位上的未滿足的化學價的能量。對宏觀系統來說表面張力與表面的形狀無關。
這個解釋是一個比較簡化的解釋,它也可能會造成誤會。
一些昆蟲如水黽可以利用表面張力在水面上爬行,非常扁的物體如鋁質或鎳質的錢幣、剃鬚刀片或鋁膜也可以通過表面張力浮在水面上。
在表面張力高的情況下水不易浸濕物體,還會從物體表面反彈。洗衣粉的作用之一就是降低水的表面張力。
生活中其他表面張力的例子:
1. 水滴形成圓球狀,
2. 豉豆蟲和水黽可在水面上行走。
3. 針會浮在水面
4. 荷葉上的水滴成圓球狀

scimage 提到...

http://zh.wikipedia.org/zh-hant/%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%89%82
表面活性劑通過在氣液兩相界面吸附降低水的表面張力,也可以通過吸附在液液界面間來降低油水界面張力。許多表面活性劑也能在本體溶液中聚集成為聚集體。
囊泡和 膠束都是此類聚集體。表面活性劑開始形成膠束的濃度叫做臨界膠束濃度或 CMC。當膠束在水中形成,膠束的尾形成能夠包裹油滴的核,而它們的(離子/極性)頭能夠形成一個外殼,保持與水接觸。表面活性劑在油中聚集,聚集體指的是反膠束。在反膠束中,頭在核,尾保持與油的充分接觸。表面活性劑通常分為四大類:陰離子,陽離子,非離子和兩性離子(雙電子)。
表面活性劑系統的熱動力學很重要,不論是理論上還是實踐上。因為表面活性劑系統代表的是介於有序和無序物質狀態之間的系統。表面活性劑溶液可能含有有序相(膠束)和無序相(自由表面活性劑分子和/或離子)。
比如,常用的洗滌劑能夠提高水在土壤中的滲透能力,但是效果僅僅持續數日(許多標準洗衣粉含有一定量的化學品,比如鈉和溴,由於它們會破壞植物,不適於土壤)。商業土壤潤濕劑會持續起效果一段時間,最終還是會被微生物降解。然而,有一些會對水生物的生物循環產生影響,因此必須小心防止這些產品流入地表徑流,過量產品不應該洗消。
表面活性劑可以有許多用途:
* 清潔
* 浸潤
* 脫墨水
* 發泡
* 量子點上外套(coating)
也是許多日常用品的原料:
* 去垢劑
* 柔順劑
* 乳化劑
* 塗料
* 膠粘劑
* 墨水
* 發泡劑
* 瀉藥
* 除草劑和殺蟲劑
* 護髮素

宜蘭帥帥 提到...

這個真的好酷喔!!

覺得可以應用在抓漏@@

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