以树叶为灵感的材质使不同的流体流向相反的方向

（世界杯万博app科学内部）--液体通常沿同一方向流动，沿着阻力最小的相同路径移动。但是新研究，今天发表在《华尔街日报》上科学，表明情况并非总是如此。研究人员发明了一种新的尖状物，当水被涂抹在它的表面时，水会朝一个方向流动。然而，乙醇的流动方向相反。

研究人员对南洋杉的棘轮状和螺旋状叶子很感兴趣，通常被称为猴子拼图树，因此他们决定研究它的特性，只是出于好奇。“我们从公园里带回了一片树叶样本，发现乙醇和水在不同的方向流动，”香港大学城的机械工程师纂凯望和该论文的作者之一说。“我们检查了它的结构，因为叶子有一种独特的曲率，我们认为这一定与此有关。”

王和他的同事使用3D打印机复制了一种三维材料，这种材料类似于真实植物的枝叶几何形状。他们将这种合成结构称为“南洋杉叶片表面”，并对其进行了大量实验，观察该设计如何使不同的液体移动。

当乙醇或水被倒在新材料的表面时，这两种物质总是沿着合成的分支结构朝相反的方向流动，就像它们在真实植物上所做的那样。很明显，液体的表面张力是决定它是否能绕过尖峰结构的一个重要因素，因此决定了它的运动方向。

“水具有相对高的表面张力，而乙醇具有低的表面张力，这就是新材料的诀窍发挥作用的地方，”悉尼大学的材料科学家Antonio Tricoli说，他没有参与这项研究。“乙醇较低的表面张力意味着它更容易扩散，不会被钉子缠住，但水会被钉子缠住，因此必须向另一个方向移动。”

这种新的合成材料不需要外部能源或重力来移动液体。相反，它依赖于毛细管作用，即液体通过狭窄空间的自发流动，由分子间作用力驱动。这使得这种新材料成为分离不同液体的潜在有效方法——只要它们的表面张力变化足够大。

“作者的报告是全新的，直到现在还没有在文献中真正讨论过，所以它提供了很多机会，”特里科里说。

清理海洋溢油是该技术的一个潜在应用；事实上，王和他的同事们已经用他们的新材料成功地将油从水中分离出来。万博注册网址

专家们目前使用能源密集型技术处理石油泄漏，这他们并不总是对环境友好．例如，烧成片浮在水面上的油是很常见的，其他方法包括使用大真空吸油或添加化学物质来帮助分解油。因此，新的设计可以提供一个更理想的方法来解决石油泄漏。

王说：“我们的设计表明，油和水完全分离，甚至不需要重力或任何能量。”。“在将其部署到现实世界之前，需要对其进行精细处理，但我们认为这是一个潜在功能。”

特里科里说，另一个应用可能是缓解全球水资源短缺，例如收集大气中的雾。“水会顺着踏板流走，然后被收集起来。”

编者按：这个故事在9月17日更新，以澄清Antonio Tricoli与悉尼大学的主要联系。