像雨滴打在水坑上形成的波纹被称为毛细管波（表面张力波）。 几个世纪以来，人们一直在研究这些波纹，如今，科学家们仍然对它们着迷，因为它们能让人们深入了解这些波纹所穿过的表面。 这使得它们在研究软材料和生物系统时特别有用，尤其是在研究微观尺度流体行为的微流体应用中。
现在，来自阿尔托大学神经科学与生物医学工程系和应用物理系的一组物理学家和生物医学研究人员发现了毛细管波的新特性--其速度创下了记录。
他们的研究成果于2月12日发表在Nature Communications上。
为了实现这一发现，由海基-尼米宁（Heikki Nieminen）助理教授和罗宾-拉斯（Robin Ras）教授领导的跨学科团队设计了一种受荷叶启发的合成表面。 这种表面由一种被称为超疏水表面的憎水性极强的材料制成，能在水下捕获一层薄薄的气体层，即"质子层"。 这层微小的气体层不仅有助于保护表面免受腐蚀和污染，还能增强其水动力特性。
为了加深对超疏水性能的理解，研究小组研究了质体对高度集中的超声波的机械响应。 在此过程中，他们产生了涟漪，并将其称为"塑性波"。
尼米宁说："塑性波沿着水、超疏水表面和气体层前进的速度比毛细管波通常快45倍。"
创造波速记录只是成果的一部分，利用同样的波来监测塑性体的稳定性才是另一项成果。 保持超疏水表面上的微妙气层既非常重要，又极具挑战性。
"超疏水性依赖于气层的稳定性，为水下应用提供了新的可能性，例如，在工业和生物医学环境中提高设备的使用寿命和运行效率。 "这项研究的第一作者、博士后研究员 Maxime Fauconnier 说："我们的新技术是一种比以前更好地监测气层稳定性的工具。"
除了促进基础科学的发展外，这一发现还代表了生物技术和材料科学等领域可能的早期应用阶段。
"我们的研究表明，通过监测波速随时间的变化，我们可以测量羽翼是如何变化并逐渐溶入水中的。 该系统可用作其他应用领域的传感器。 例如，它可以用于药理学和细胞技术领域。"
编译自/ScitechDaily