۱۷ دسامبر ۲۰۲۵، جورجینا جدیکوفسکا -جت صعودی اوزو در آب با گذشت زمان: یک قطرهی فشرده شده در ابتدا در جای خود معلق میماند و سپس با حرکتی رقصان به سمت بالادست حرکت میکند.استفن بیسوانگر
برای اولین بار در جهان، دانشمندان در آلمان با موفقیت قطرات ریز روغن را که در یک مایع روان معلق هستند و حتی در خلاف جهت جریان به سمت بالا حرکت میکنند، ثبت کردهاند که رفتار معمول سیال را به چالش میکشد.
رفتار قابل توجه قطرات روغن که توسط یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه فنی دارمشتات (TU Darmstadt) در آلمان زیر میکروسکوپ گرفته شده است، به یک پدیده سیال ناشناخته اشاره دارد.
دانشمندان به رهبری استفن بیسوانگر، دانشجوی دکترا در دانشگاه فنی دارمشتات و نویسنده اصلی این مطالعه، معتقدند که این کشف ممکن است به ویژه برای مهندسی فرآیند، شیمی تحلیلی و کاربردهای میکروفلوئیدیک مرتبط باشد.
بیسوانگر توضیح داد: “پدیده نگه داشتن قطرات در جای خود یا حتی حرکت آنها به سمت بالا قبلاً ناشناخته بود و اکنون برای اولین بار مستند و توضیح داده شده است.”
برای این مطالعه، محققان برای ایجاد قطرات روغن برای یک آزمایش آزمایشگاهی به اثر اوزو تکیه کردند. اثر اوزو، کدر شدنی است که هنگام افزودن آب به مشروبات الکلی با طعم انیسون رخ میدهد.
این پدیده باعث میشود روغنهای اساسی قطرات کوچکی ایجاد کنند که نوشیدنی را بدون افزودن سورفکتانت به رنگ سفید شیری درمیآورند. این تیم با تزریق مخلوطی از الکل و روغن به آب در داخل یک کانال جریان باریک، قطرات روغن میکروسکوپی تولید کرد.سپس آنها از دوربینهای پرسرعت برای مشاهده نحوه رفتار قطرات در شرایط جریان استفاده کردند و دریافتند که آنها میتوانند در برابر جریان مقاومت کنند، ثابت بمانند یا حتی به سمت بالا حرکت کنند.
بیسوانگر در یک بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: “نیرویی که قطره را در جای خود نگه میدارد، ناشی از تفاوت در کشش سطحی در انتهای بالایی و پایینی آن است.”
او توضیح داد که تعادلی که به قطره اجازه میدهد شناور بماند، به اندازه و موقعیت آن و همچنین سرعت جریان و نوع مایعی که از طریق کانال حرکت میکند، بستگی دارد.
محققان گفتند: “یک نتیجه کلی این است که تنشهای مارانگونی میتوانند حرکت قطرات را از طریق کانالها، جایی که مایع اطراف یک مخلوط چند جزئی است، معکوس کنند.”
اگرچه این پدیده فقط در مقیاسهای میکروسکوپی و تحت شرایط آزمایشگاهی با دقت کنترل شده قابل مشاهده است، اما تأثیر آن میتواند فراتر از تنظیمات آزمایشگاهی باشد.
به گفته محققان، این اثر میتواند در مقیاسهای بزرگتر، مانند امولسیونها، مایعاتی که در آنها قطرات روغن ریز بیشماری در آب توزیع میشوند، نیز قابل مشاهده باشد.
دکتر استفن هاردت، استاد نانو و میکروفلوئیدیک در دانشگاه فنی دارمشتات، خاطرنشان کرد که در چنین سیستمهایی، اثر مشاهدهشده میتواند میلیاردها بار بهطور همزمان در یک ظرف واحد رخ دهد و بهطور بالقوه منجر به تشکیل الگوهای پیچیده شود.
هاردت در پایان گفت: «پدیدهای که ما مشاهده و توصیف کردیم، میتواند برای استخراج قطرات یا حبابهای ریز از مایع برای تجزیه و تحلیل نیز استفاده شود.» این پروژه توسط بنیاد تحقیقات آلمان (DFG) تأمین مالی شده است.
این کشف همچنین میتواند امکانات جدیدی را در شیمی تحلیلی ایجاد کند. این تیم پیشنهاد کرد که میتوان از این اثر برای به دام انداختن یا استخراج انتخابی قطرات یا حبابهای ریز از مایعات در حال جریان استفاده کرد، ابزاری که بهطور بالقوه برای سیستمهای آزمایشگاهی روی تراشه، تجزیه و تحلیل شیمیایی و تشخیص مفید است.
نتایج بهصورت آنلاین در مجله Soft Matter از قبل منتشر شدهاند. انتظار میرود این شماره در پایان ژانویه 2026 منتشر شود.
