corrispondenza recente in Materiali della natura da un team di ricercatori del campus risponde a una domanda di vecchia data che il fisico sperimentale Narayanan Menon dice è "una di quelle cose che dovresti essere in grado di cercare in un libro di testo, una domanda molto elementare. Ma quando guardi nella letteratura, c'è confusione, e va avanti da decenni. Il nostro lavoro non sta urlando "nuova scoperta, ' ma questa domanda fondamentale è ciò che abbiamo chiarito".

Oltre a Menone, il team includeva il fisico teorico Benny Davidovitch, lo scienziato dei polimeri Thomas Russell e un ex ricercatore di fisica postdottorato di UMass, Deepak Kumar. Ha guidato gli esperimenti e le analisi per il rapporto e ora sta iniziando come nuovo membro di facoltà presso l'Indian Institute of Technology, Delhi.

Menone spiega, "Il lavoro di Deepak ha affrontato un'ipotesi non testata con attenzione fino ad ora, " dice. "Nessuno si è arrabbiato abbastanza da dedicare un anno a capirlo."

Il coautore Davidovitch scrive che "la questione scientifica implica una risposta meccanica di film e filamenti di stagno alle interfacce fluide, che sono interessati da sollecitazioni elasto-capillari." Inoltre, "Il nocciolo della questione qui è il modo sottile con cui le energie superficiali delle interfacce solido-liquido si combinano per generare sollecitazioni in un corpo solido".

Per chiarire, Menone spiega, "Immagina qualcosa di leggero e flessibile, il film sottile, galleggiante sulla superficie del liquido, una foglia, l'ala di una mosca, un petalo di fiore su uno stagno. si allungherà e si appiattirà, tirato teso all'interfaccia dove tocca l'acqua. Puoi provarlo in cucina con un pezzo di plastica in un bicchiere d'acqua".

La domanda è quanto viene sollecitato il film sottile, o "teso, " aggiunge. "Ci sono due risposte trovate in letteratura. Si dice che la tensione dipende da cosa è il liquido, l'altro dice che dipende sia da questo che da come interagiscono il solido e il liquido. Entrambe le ipotesi non possono essere corrette, quindi abbiamo dovuto andare a fondo di esso. I nostri esperimenti mostrano senza dubbio che solo una di queste risposte è giusta".

Gli esperimenti di Kumar hanno rivelato che l'interazione solido-fluido, in cui un menisco, o forme di interfaccia a forma di lente sulla superficie del liquido - "dipende solo da cosa è il liquido, non sul solido. non importa, " Menon riferisce. "Per alcune persone, sarà profondamente sconvolgente, ma per altri sarà un po' ovvio. Questo è il genere di cose che potresti aspettarti sia già noto".

Russell aggiunge, "Quando Deepak ha estratto una sottile pellicola dalla superficie di un liquido e ci ha mostrato che i menischi sul lato liquido e su quello ricoperto di pellicola erano assolutamente identici, siamo rimasti stupiti, ma questa è una prova inequivocabile di un presupposto."

Davidovitch dice che c'era bisogno di chiarire questo perché "un recente aumento di interesse per i fenomeni elasto-capillari, dove solidi nanometricamente sottili sfruttano le forze capillari per interagire su superfici fluide, " è in corso nella robotica morbida, somministrazione di farmaci e ingegneria dei tessuti con superfici reattive, tra le altre aree. I ricercatori applicano sempre più spesso rivestimenti sottili alle superfici per applicazioni biomediche o di materiali in cui desiderano modificare le proprietà della superficie per controllarne la funzione.

Menon riflette sul risultato, "Non sembra spettacolare, ma risolve qualcosa che è stato confuso per un po'. Mi sento sempre felice quando puoi fare qualcosa in modo semplice. La cosa incoraggiante è che ci sono molte cose semplici da capire nella scienza , che trovo soddisfacente. Pensi che non ci sia più spazio per semplici domande ingenue, Ma non è vero. Questo progetto ne è stato un bel ricordo".