- Suya yazı yazma teknikleri binlerce yıl öncesine dayanıyor ve temelde katı bir alt tabakaya ihtiyaç duyuyor.
- Ancak yeni bir araştırma, suya yazı yazmanın başka bir yolunu buldu.
- Araştırmacılar, iyon değiştirici mikro boncuklar kullanarak suyun pH değerini değiştirerek görünmez yazılar oluşturmayı başardılar.
Yazmak çok eski bir kültürel teknik. Binlerce yıl önce insanlar zaten taş levhalara işaret ve semboller kazıyorlardı. O zamandan beri senaryolar çok daha karmaşık hale geldi, ancak bir yön aynı kaldı: Yazar ister çivi yazısı ister modern bir alfabe kullanıyor olsun, yazılı yapıları yerinde sabitlemek için kil veya kağıt gibi katı bir alt tabakaya ihtiyaç var.
Johannes Gutenberg Üniversitesi (JGU), TU Darmstadt ve Wuhan Üniversitesindeki araştırmacılar, alt tabakaları sabitlemeden su gibi toplu bir sıvıya nasıl yazı yazabileceklerini araştırdılar. Dolma kalemin ucunu suya batırıp suya bir şeyler yazmaya çalıştığınızda elbette başarılı olamazdınız. Kalemin ucunun su içindeki hareketi, geride kalan mürekkep izlerini sonunda yok edecek türbülans yaratır. Ancak Reynolds sayısının, yani sıvı akışını hesaplamak için kullanılan faktörün, gösterdiği üzere hareket eden nesne ne kadar küçükse yaratacağı girdap sayısı da o kadar az olur. Ancak bundan yararlanmak için gerçekten çok küçük bir kaleme ihtiyaç duyulur. Bu da minik kalemin etkisini ortadan kaldıracak devasa bir mürekkep deposu gerektirir.
Kalem görevi gören iyon değiştirme boncuğu
Araştırmacılar mürekkebin kağıt gibi katı bir yüzeye uygulandığı geleneksel yazıdan farklı olarak, yazı aracı olarak çapı 20 ila 50 mikron arasında değişen, iyon değiştirici malzemeden yapılmış bir mikro boncuk kullanmayı içeren yeni bir strateji geliştirdiler.
Türbülans yaratmayacak kadar küçük olan bu küçük boncuk, sudaki kalıntı katyonları protonlarla değiştirerek çalışıyor. Böylece suyun yerel pH değerini değiştirir. Boncuk su banyosunda hareket ettirildiğinde daha düşük pH değerinde görünmez bir iz oluşturur, mürekkep parçacıklarını çeker ve sadece birkaç yüz mikron genişliğinde ince bir çizgi oluşturur.
Bu şema suya yazmanın nasıl çalıştığını gösteriyor. Görsel: Thomas Palberg.
Ekip, hassas hareket kontrolü için programlanabilir bir sallayıcı bile geliştirdi. Bu teknik sürekli çizgiler oluşturmak, ayrı harfler arasında kesintiler oluşturmak için kullanılabilir ve hatta silme ve düzeltmeye bile izin verir.
Suya çizilmiş resimlerden bir seçki (doğrusal ölçekler: 250 µm). Görsel: Thomas Palberg, Benno Liebchen
Araştırmacılar ayrıca bu eşsiz yazı biçiminin ardındaki mekanizmayı açıklayan teorik bir model geliştirdiler. Simülasyonlar, bu yöntemin çeşitli uygulamalar için kullanılabilecek genel, spesifik olmayan bir etki olduğunu göstermekte. Sıvılarda karmaşık yoğunluk modellerini potansiyel olarak etkinleştirebilir ve çok çeşitli olasılıklar sunabilir.
Bu yeniliği daha da ilgi çekici kılan şey, sıvı kabında sabit bir tabana ihtiyaç duymaması, bu da onu son derece uyarlanabilir yapmakta. Mürekkebin yalnızca yazılı ana hatlara hızlı bir şekilde taşınması gerekmekte. Bu çizgiler, yayılma nedeniyle yaklaşık on dakika boyunca görünür kalıyor. UV’ye duyarlı mürekkepler kullanarak bu görünürlüğü genişletmek mümkün olabilir. Farklı bileşenler, mürekkep türleri ve yönlendirme yöntemleri, bu yeni yazma tekniğinin potansiyel uygulamalarını daha da genişletebilir.
Araştırmacıların bulguları Small dergisinde yayımlandı.
Derleyen: Merve Nur Sözen
