Больше 20 лет физики изучают так называемый эффект кофейных колец (ЭКК). Он заключается в том, что на месте жидкой капли, содержащей то или иное вещество, образуется осадок в форме кольца. Частицы внутри жидкости поначалу распределены равномерно, но по мере высыхания скапливаются по краям.

Осадок может принимать множество форм, поэтому способы управления эффектом особенно интересны для технологий нанесения изображений и покрытий на поверхность.

В процессе исследований ученые университета выяснили, что ЭКК возможно не только корректировать, но и подавить. Специалисты разработали модель, которая учитывает влияние всех значимых факторов на формирование узора осадка.

«Так, мы выяснили, что эффект можно подавить вовсе. В начале поток жидкости направлен к периферии, там испарение интенсивнее, а при определенном составе часть вещества переносится обратно и распределяется равномерно», – пояснил старший научный сотрудник Центра природовдохновленного инжиниринга ТюмГУ Константин Колегов.

Благодаря полученным результатам расчетов можно увеличить точность и общую продуктивность метода испарительной литографии, который применяется для производства биосенсоров, электропроводящих покрытий и фотонных кристаллов.

«Также с помощью испарительной самосборки возможно получать необходимые структуры из взвешенных или растворенных в жидкости веществ. Это востребовано в различных областях, например, при создании метаматериалов для оптики и микроэлектроники либо при получении функциональных покрытий в нанотехнологиях», – конкретизировал Колегов.

По его словам, чтобы добиться технологического скачка в перечисленных областях, нужно множество дополнительных экспериментов. Однако предсказательное моделирование позволит сэкономить время и ресурсы на малопродуктивных опытах. Так специалисты смогут проводить только самые перспективные эксперименты, подчеркнули в вузе.

РИА «Новости»