Name: הכנת גשרי Electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-09-30T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 3 s
Description: חקור יצירת גשרים אלקטרוהידרודינמיים מנוזלים דיאלקטריים פולאריים באמצעות אלקטרודות פלטינה ומתח גבוה. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על יציבות זרימה וקרינה תרמית בתחומי מדע הסביבה וטכנולוגיית חומרים מתקדמים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו בוצעה במסגרת TTIW-שיתוף הפעולה של Wetsus, מרכז מצוינות לטכנולוגיה בת קיימא מים (www.wetsus.nl). Wetsus ממומן על ידי המשרד ההולנדי לעניינים, האיחוד האירופי לפיתוח האזורי הקרן, מחוז Fryslân, עיר Leeuwarden ותכנית EZ / Kompas של &#39;Samenwerkingsverband Noord-Nederland &quot;כלכליים. המחברים מודים למשתתפים של נושא המחקר &quot;פיסיקה יישומית מים&quot; לדיונים פוריים והתמיכה הכספית שלהם.

.1 המלצות כלליות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללבוש כפפות חד פעמיות, ללא אבקה לאורך ההגדרה של הניסוי על מנת למנוע זיהום על ידי זיעה או שמן מהידיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לנקות את כל כלי הזכוכית, אלקטרודות וכל חלקים אחרים שקשר עם הנוזל תחת מחקר, תשומת לב מיוחדת למניעת כניסתה של מזהמים שיכולים להתמוסס בשלב הנוזלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות מד מוליכות, למדוד את מוליכות החשמלית של הנוזל שישמש בניסוי ולאשר שזה ≤1 מייקרו-שני / סנטימטר. </li></ol> .2 הגדרת ניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת גשר אופקית (איור 1 א) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח זוג פלטפורמות גובה מתכוונן על משטח שאינו ניצוח רמה. תקן את הפלטפורמה אחת במקום והר הפלטפורמה אחרת על במה תרגום ליניארי ממונעת שיש לו נסיעה מינימאלית של 25 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צלחות בידוד מאובטחים (איור 1 א, j חלק) לthמשטח עליון דואר של הפלטפורמות להתאמה. שימוש בידוד צלחות שמעל בגודל, כך שהם תלויים מעל הפלטפורמות של לפחות 10 מ&quot;מ מכל הצדדים. השתמש בחומרים נפוצים כגון טפלון, אקריליק, או חלון זכוכית. בחר את העובי כדי למנוע התמוטטות במתח המרבי המתוכנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את אספקת המתח הגבוה כוח (איור 1 א, מ &#39;חלק) על פי הוראות יצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קליפים תנין הלחמה לסוף של שניהם במתח הגבוה וחוטי קרקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצמד קצה אחד של זרוע תמיכה בנויה מחומר בידוד נוקשה על טבעת עומד עם מוט הבידוד הבולט אופקי מעל פלטפורמות הבידוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר חוטי קרקע ומתח גבוה לזרועות תמיכה באף אחת כמה הליפופים של איזולירבנד, קשרי חוט ניילון, או באמצעים מתאימים אחרים כך קליפים התנין בולטים כלפי מטה מעל הפלטפורמות מבודדת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אלקטרודה קליפ אחד פלטינה (איור 1 א, יא חלק) לכל אחד משני קליפים התנין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את זרועות תמיכה כדי שחוט המתח הגבוה הוא מעל הפלטפורמה קבועה וחוט הקרקע הוא מעל הפלטפורמה נעה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת גשר אנכית (איור 1b) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מהדק שאינו מוליך לבמת תרגום ליניארי, כך שהמהדק יכול לנסוע מינימום של 25 מ&quot;מ. השתמש במהדק זה להחזיק את הכלי (איור 1b, אני חלק) שיהיה מחובר לחוט הקרקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר הרכבה זו למבנה תמיכה נוקשה אנכי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף מהדק שאינו מוליך דומה בקו ומתחת לתמיכה בשלב התרגום ליניארי. השתמש במהדק זה להחזיק את הכלי שיהיה מחובר לחוט מתח הגבוה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך &quot;מת מקל&quot; (ראה איור 1 ג להמחשה) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג פיסת חומר קשיח שאינו מוליך כמו מוט זכוכית או פלסטיק ארוך 30-40 סנטימטר (איור &amp;# 160; 1c, עמ &#39;חלק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף פיסת מוליך מתכת ארוכה 10-15 סנטימטר (איור 1 ג, q חלק) בקצה אחד של המוט באמצעות מספר הליפופים של איזולירבנד (איור 1 ג, r חלק) מיושם באופן חצה או חומר תיקון אחר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש &quot;מת המקל&quot; כדי לגשר על אלקטרודות מתח והקרקע גבוהות עם סוף המתכת לאחר אספקת החשמל כבויה כדי להבטיח שהמעגל השתחרר לפני הטיפול בציוד. </li></ol></li></ol> .3 מבצע של גשרים נוזליים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גשרים נוזליים אופקי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממלא כל כלי (איור 1 א, אני חלק) עם מספיק נוזלים כדי להביא את המשטח עד למרחק של 1-5 מ&quot;מ של זרבובית הכוס או שפה. עבור כלי (קוטר 60 מ&quot;מ) המשמשים בהפגנה זו, להשתמש 67 גרם של נוזל למים, 74 גרם לDMSO, או 84.4 גרם לגליצרול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את 2 כלי על גבי פלטפורמת הבידוד כזה שהם Physבאופן לא בולט קשר עם אחד את השני במקום אחד כמו הפיות אבל קיר השפה ישר גם תעבוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את הגבהים הפלטפורמה, כך שהנוזל יהיה רק ​​ליצור קשר עם אלקטרודה הפלטינה ולא קליפ התנין או חוט. שים לב ליישור האנכי, כך שהגשר וכתוצאה מכך הוא אופקי ברמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את האלקטרודות הפלטינה לתוך כלי נוזליים מולא באופן כל כך שהם מינימום של 15 מ&quot;מ מעמדת הקשר שבו הגשר יהווה. הערה: בדרך כלל אלקטרודות ממוקמות בין מרכז הכלי והקיר הרחוק מהמקום שבי שני כלי ליצור קשר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גשרים נוזליים אנכיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשני כלי נקיים, סגור עם יציאה נוזלית אחד כפי שמוצג באיור 1b, חלק i. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממלא כל כלי עם הנוזל הנחקר כך שאין בועות אוויר שנלכדו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס אלקטרודה (איור 1b, k חלק) לכל כלי ולסגור את גap להחזיק את הנוזל במקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר שני כלי סגורים בתוך ווי התלייה שאינן מוליכה (ראה 2.2) באופן שהפתחים להצביע אחד כלפי שני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף כמה טיפות של נוזל לפתיחה של צינור התחתון, כך שמשטח נוזל מעוקל בולט כמה מילימטרים מעל לשפת הכוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להביא את הכלי העליון כלפי מטה, כך שזה רק אנשי הקשר התחתון אחד להרכיב גשר נימים קטן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את יציאת מתח הגבוהה של החשמל (איור 1b, מ &#39;חלק) לכלי הנמוך מסוף אלקטרודה (נייח) והקרקע לכלי העליון (תרגום). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפעול מתח גבוה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שיקולים כלליים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני שתמשיך הלאה לאשר כי כל המשטחים יבשים ושאין בריכות, סרטים, או טיפות נוזל נמצאות על פלטפורמות הבידוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני החלת כוח לניסוי מאשר כי אין מעגלים קצרים ושאין p קרקעהווה aths אשר יכול לגרום לאנשים או לציוד הבא במגע עם משטחי אנרגיה. כדי להיות בטוח בצעו את כל הנהלים ולבחון אזהרות יצרן אספקת חשמל במתח גבוה. במקרה של ספק להתייעץ אנשי בטיחות חשמל מוסמכים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הקוטביות של ספק הכח (אם בחירה) לפני החלת כוח. בדרך כלל, להשתמש בקוטביות מתח חיובית כמו זה מספק גשרים יציבים יותר. הערה: גם קוטביות שלילית יכולה לשמש אך נוטה להניב השפעות אחראי החלל בולטות אשר יכולה להשפיע באופן משמעותי על התכונות הפיסיקליות של שני 48 הנוזל דיאלקטרי ומשפיעה על צפיפות מטען המקומית באזור הניסוי בשל ההבדל הפונקציונלי בשוקעת ולא מקור אלקטרונים תחת פוטנציאלים גבוהים כתשלום עודף ניתן לרסס על גבי מקיף מבני תמיכת בידוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את המגבלה הנוכחית באספקת החשמל כדי לספק לא יותר מ 5-6 mA של נוכחי. </li></ol> &lt;/ Li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר אחד משני פרופילי המתח שניתן ליישם - רמפה או צעד. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ברמפת מתח כאשר ראשון מתחילה ומאפייני ביצועים של הנוזל עדיין לא ידועים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להנמיך את מגבלת המתח באספקת החשמל כדי לספק 0 ק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר הפלט על אספקת החשמל ולאט לאט מתחיל להגדיל את מגבלת המתח בשיעור של כ 250 V / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים לב למתח שבו הצתה הגשר מתרחש, זה הוא מתח סף הצתה המשוער (t V). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בצעד מתח כדי להחיל במהירות מתח למערכת. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר את מגבלת מתח אספקת החשמל לערך הרצוי מעל לסף ההצתה אשר נקבע על ידי שימוש ברמפת מתח למערכת הנוזלית תחת מחקר (ראה 3.3.2.1.3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אפשר הפלט על אספקת החשמל. הערה: צעד מתח יכול לגרום קשתי והפליטה של ​​טיפות ועשויות לדרוש כמה seconds לפני צורות גשר יציבה. קשתי מפיק אוזון ומי חמצן וכתוצאה מכך מוליכות נוזלים מוגברות אם מותר להימשך יותר מכמה שניות. מומלץ להחליף את הנוזל עם חומר טרי אם קשתי היא בעיה. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייצב את הגשר הבא הצתה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאשר הצתה גשר על ידי התבוננות זרם יציב של נוזל בין שני הכלים. הערה: זה יתרחש בדרך כלל בין 8-10 קילו וולט וילווה על ידי הולכה נוכחית בין 250-500 מייקרו-אמפר תלוי בנוזל המשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנגינת הגשר להארכה על ידי הגדלת המתח ל10-15 קילו וולט עם צריכת זרם ~ 1,000 מייקרו-אמפר. הערה: הערך האמיתי יהיה תלוי בנוזל המשמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להאריך את הגשר עד למרחק של כ 1 מ&quot;מ לכל 1 קילו וולט מיושם מתח, למשל 15 מ&quot;מ ל15 ק. במידת צורך, לכוון את הגשר בהתאם נוסף על הדרישות של הניסוי. הערה: ca גשר יציבn קיים במשך שעות רבות. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נהלי כיבוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכבות את הגשר על ידי השבתת התפוקה באספקת החשמל במתח הגבוה. המתן מספר שניות לקבלי אספקת הכח לפרוק וקריאת המתח ליפול לאפס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש &quot;מת המקל&quot; שנבנה בסעיף 1.3 לקצרים מחזיקי אלקטרודה לפני טיפול בכל חלקי אנרגיה בעבר. </li></ol></li></ol> .4 הדמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקרנת פרינג <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן צלחת שוליים בינארי על ידי הדפסת פסים שחורים על סרט שקוף ולהדביק את זה למסך מפזר זוהר ובוהק. בדוגמה זו, להשתמש בצלחת שוליים A4 (כלומר 297 מ&quot;מ x 210 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את צלחת השוליים מול תאורה אחורית, כך שהשולים מוקרנים על ניסיוני ההגדרה כולה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונות רשומות או עדיין או סרטים של דפוס השוליים באמצעות מספר רב של מצלמות דיגיטליות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עקוב אחר שינויים שn פני הנוזל, כמו גם שינויים באורך הנתיב האופטי של נוזל subtending על ידי ניתוח התמונות שתועדו ב4.1.3. הערה: כמותי ניתוח של השינויים שנצפו מתבצע באמצעות הערכת שוליים באמצעות חבילות תוכנה שונות, כגון תכנית IDEA זמינה באופן חופשי 49. הפרטים והשיקולים של ניתוח שולי הספציפיים מכוסים במקומות אחרים 49-51. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הדמיה תרמוגרפיות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הטווח הדינמי של המצלמה תרמוגרפיות לפי הוראות היצרן. הערה: בדרך כלל כיול שתי נקודות הכוללת את טווח הטמפרטורות הצפוי היא מספיק כדי לספק רזולוציה תרמית טובה. רוב גשרי הנוזל לפעול בטווח הטמפרטורות 20-50 C °. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע תיקון emissivity וכיול טמפרטורה על ידי ההדמיה פני השטח הפתוח בהיקף של הנוזל תחת מחקר בטמפרטורות מתאימות לניסוי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלא כלי זהה לשהשתמש בניסיוני ההגדרה עם הנוזל תחת מחקר בטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את הטמפרטורה של הנוזל באמצעות thermoprobe טבילה כגון צמד תרמי מסוג K. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקליט תמונה של הנוזל באינפרא האדום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעלות את הטמפרטורה של הנוזל לטמפרטורות צפויות בגשר באמצעות צלחת חמה או במיקרוגל. הערה: זה הוא בדרך כלל לא יותר מ 10 מעלות צלזיוס מתחת לנקודת רתיחת הנוזל (לדוגמא, 90 מעלות צלזיוס במשך מים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.2.2.2 ו4.2.2.3 לנוזל בטמפרטורה הגבוה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המצלמה מעט מעל גשר אופקי ורמה עם גשר אנכי על מנת למקסם את שטח הפנים שנרשמו. הערה: בשל הקליטה החזקה של אמצע וארוך לנופף קרינת אינפרא אדום על ידי רוב הנוזלים קוטביים, רק חלוקת טמפרטורת פני השטח תהיה גלויה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשומה אינפרא אדום של מערכת הגשר מתחיל לפני הפעלת התפוקות על פואספקת wer וממשיך עד הניסוי הגיע למסקנה או חיץ המצלמה הוא מלא. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Hertz, H. R. Ueber die Vertheilung der Electricitat auf der Oberflache bewegter. Leiter Wied Ann. 13, 266-275 Forthcoming.</li>
<li>Quincke, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aQuincke%2C+G+%22Electrische+Untersuchungen%22">Electrische Untersuchungen</a>. 255, 3rd Ser, Ann Phys Chem. Leipzig. 705-782 (1883).</li>
<li>Armstrong, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22The+Electrical+Engineer%22%5BJournal%5D)">Electrical phenomena.</a> The Electrical Engineer. 10, 154-155 (1893).</li>
<li>Fuchs, E. C., Woisetschläger, J., Gatterer, K., Maier, E., Pecnik, R., Holler, G., Eisenkölbl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+floating+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys-D-Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">The floating water bridge.</a> J Phys-D-Appl Phys. 40, 6112-6114 (2007).</li>
<li>Fuchs, E. C., Gatterer, K., Holler, G., Woisetschläger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+the+floating+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys-D-Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Dynamics of the floating water bridge.</a> J Phys-D-Appl Phys. 41, 185502-185507 (2008).</li>
<li>Pellat, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mesure+de+la+force+agissant+sur+les+di%C3%A9lectriques+liquides+non+%C3%A9lectris%C3%A9s+plac%C3%A9s+dans+un+champ+%C3%A9litrique%5BTitle%5D)+AND+%22C+R+Acad+Sci+Paris%22%5BJournal%5D)">Mesure de la force agissant sur les diélectriques liquides non électrisés placés dans un champ élitrique.</a> C R Acad Sci Paris. 123, 691-696 Forthcoming.</li>
<li>Jones, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+electromechanical+interpretation+of+electrowetting%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">An electromechanical interpretation of electrowetting.</a> J Micromech Microeng. 15, 1184-1187 (2005).</li>
<li>Saija, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Communication+an+extended+model+of+liquid+bridging%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chem+Phys%22%5BJournal%5D)">Communication an extended model of liquid bridging.</a> J Chem Phys. 133, 081104(2010).</li>
<li>Wang, K. L., Jones, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+Dependent+Electromechanics+of+Aqueous+Liquids+Electrowetting+and+Dielectrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Frequency Dependent Electromechanics of Aqueous Liquids Electrowetting and Dielectrophoresis.</a> Langmuir. 20, 2813-2818 (2004).</li>
<li>Collins, R. T., Jones, J. J., Harris, M. T., Basaran, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrohydrodynamic+tip+streaming+and+emission+of+charged+drops+from+liquid+cones%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Phys%22%5BJournal%5D)">Electrohydrodynamic tip streaming and emission of charged drops from liquid cones.</a> Nat Phys. 4, 149-154 (2008).</li>
<li>Cloupeau, M., Foch, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrohydrodynamic+Spraying+Functioning+Modes+A+Critical+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Aerosol+Science%22%5BJournal%5D)">Electrohydrodynamic Spraying Functioning Modes A Critical Review.</a> Journal of Aerosol Science. 25 (6), 1021-1036 (1994).</li>
<li>Sumoto, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+interesting+phenomenon+observed+on+some+dielectrics%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Soc+Jpn%22%5BJournal%5D)">An interesting phenomenon observed on some dielectrics.</a> J Phys Soc Jpn. 10 (6), 494(1955).</li>
<li>Okano, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+rotatory+motion+of+dielectrics+in+static+electric+field%5BTitle%5D)+AND+%22J+J+App+Phys%22%5BJournal%5D)">On the rotatory motion of dielectrics in static electric field.</a> J J App Phys. 4 (4), 292-296 (1965).</li>
<li>Pickard, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Investigation+of+the+Sumoto+Effect%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Experimental Investigation of the Sumoto Effect.</a> J Appl Phys. 32, 1888-1893 (1961).</li>
<li>Pickard, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+Force+Effects+in+Dielectric+Liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Prog+Dielectrics%22%5BJournal%5D)">Electrical Force Effects in Dielectric Liquids.</a> Prog Dielectrics. 6, 1-39 (1965).</li>
<li>Mirza, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sumoto+effect+under+transient+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn+J+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Sumoto effect under transient conditions.</a> Jpn J Appl Phys. 19, 1297-1300 (1980).</li>
<li>Pellat, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force+agissant+%C3%A1+la+surface+de+s%C3%A9paration+de+deux+di%C3%A9lectriques%5BTitle%5D)+AND+%22CR+Seances+Acad+Sci+%28Paris%29%22%5BJournal%5D)">Force agissant á la surface de séparation de deux diélectriques.</a> CR Seances Acad Sci (Paris). 119, 675-678 (1894).</li>
<li>Melcher, J. R., Taylor, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrohydrodynamics+A+Review+of+the+role+of+interfacial+shear+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Electrohydrodynamics A Review of the role of interfacial shear stresses.</a> Annu Rev Fluid Mech. 1, 111-146 (1969).</li>
<li>Melcher, J. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMelcher%2C+JR+%22Continuum+Electromechanics%22">Continuum Electromechanics</a>. , MIT Press. Cambridge, MA. (1981).</li>
<li>Druzgalski, C. L., Andersen, M. B., Mani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Direct+numerical+simulation+of+electroconvective+instability+and+hydrodynamic+chaos+near+an+ion-selective+surface%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Fluids%22%5BJournal%5D)">A Direct numerical simulation of electroconvective instability and hydrodynamic chaos near an ion-selective surface.</a> Phys Fluids. 25, 110804(2013).</li>
<li>Melcher, J. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMelcher%2C+JR+%22A+tutorial+on+induced+electrohydrodynamic+forces%22">A tutorial on induced electrohydrodynamic forces</a>. , MIT. Cambridge, MA. (1968).</li>
<li>Woisetschläger, J., Wexler, A. D., Holler, G., Eisenhut, M., Gatterer, K., Fuchs, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Horizontal+bridges+in+polar+dielectric+liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Fluids%22%5BJournal%5D)">Horizontal bridges in polar dielectric liquids.</a> Exp Fluids. 52, 193-205 (2012).</li>
<li>Galliker, J., Schneider, H., Eghlidi, S., Kress, V. S. andoghdar, Poulikakos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+printing+of+nanostructures+by+electrostatic+autofocussing+of+ink+nanodroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Direct printing of nanostructures by electrostatic autofocussing of ink nanodroplets.</a> Nature Communications. 3, (2012).</li>
<li>Fuller, S. B., Wilhelm, E. J., Jacobson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ink+jet+printed+nanoparticle+microelectromechanical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22J+Microelectromech+Syst%22%5BJournal%5D)">Ink jet printed nanoparticle microelectromechanical systems.</a> J Microelectromech Syst. 11, 54-60 (2002).</li>
<li>Sutanto, E., Shigeta, K., Kim, Y. K., Graf, P. G., Hoelzle, D. J., Barton, K. L., Alleyne, A. G., Ferreira, P. M., Rogers, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+multimaterial+electrohydrodynamic+jet+%28E-jet%29+printing+system%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">A multimaterial electrohydrodynamic jet (E-jet) printing system.</a> J Micromech Microeng. 22, 045008(2012).</li>
<li>Tao, W. E., Inai, R., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technological+advances+in+electrospinning+of+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Technol+Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Technological advances in electrospinning of nanofibers.</a> Sci Technol Adv Mater. 12, 013002(2011).</li>
<li>Kim, J. H., Oh, H. C., Kim, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrohydrodynamic+Drop-on-Demand+Patterning+in+Pulsed+Cone-Jet+Mode+at+Various+Frequencies%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Aero+Sci%22%5BJournal%5D)">Electrohydrodynamic Drop-on-Demand Patterning in Pulsed Cone-Jet Mode at Various Frequencies.</a> J of Aero Sci. 39, 819-825 (2008).</li>
<li>Chung, H. J., Xie, X. N., Sow, C. H., Bettiol, A. A., Wee, A. T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymeric+conical+structure+formation+by+probe-induced+electrohydrodynamical+nanofluidic+motion%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Polymeric conical structure formation by probe-induced electrohydrodynamical nanofluidic motion.</a> Appl Phys Lett. 88, 023116(2006).</li>
<li>Hwang, T. H., Kim, J. B., Yang, D. S., Park, Y. -I., Ryu, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+electrohydrodynamic+printing+for+micro-reservoir+drug+delivery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22J+Micromech+Microeng%22%5BJournal%5D)">Targeted electrohydrodynamic printing for micro-reservoir drug delivery systems.</a> J Micromech Microeng. 23, 035012(2013).</li>
<li>Sill, T. J., von Recum, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning+Applications+in+drug+delivery+and+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomat%22%5BJournal%5D)">Electrospinning Applications in drug delivery and tissue engineering.</a> Biomat. 29, 1989-2006 (2008).</li>
<li>Zeng, J., Korsmeyera, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+droplet+electrohydrodynamics+for+lab+on+a+chip%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Principles of droplet electrohydrodynamics for lab on a chip.</a> Lab Chip. 4, 265-277 (2004).</li>
<li>Enayati, M., Chang, M. W., Bragman, F., Edirisinghe, M., Stride, E. In Colloids and Surfaces A-physicochemical and Engineering Aspects. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEnayati%2C+M+%22Electrohydrodynamic+preparation+of+particles%2C+capsules+and+bubbles+for+biomedical+engineering+applications%22">Electrohydrodynamic preparation of particles, capsules and bubbles for biomedical engineering applications</a>. , Elsevier Science BV. 154-164 (2011).</li>
<li>Agostinho, L. L. F., Brouwer, S., Yurteri, C. U., Fuchs, E. C., Marijnissen, J. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insulated+multinozzle+system+for+electrohydrodynamic+atomization+in+the+simple-jet+mode%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Insulated multinozzle system for electrohydrodynamic atomization in the simple-jet mode.</a> Appl Phys Lett. 102, 194103(2013).</li>
<li>Feynman, R. P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFeynman%2C+RP+%22Feynman+Lectures+on+Physics%22">Feynman Lectures on Physics</a>. Volume II Mainly Electromagnetism and Matter, California Institute of Technology Press. ISBN 0-201-02117-X-P (1964).</li>
<li>Zhang, X., Zahn, M. K. err <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((electro-optic+field+mapping+study+of+the+effect+of+charge+injection+on+the+impulse+breakdown+strength+of+transformer+oil%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">electro-optic field mapping study of the effect of charge injection on the impulse breakdown strength of transformer oil.</a> Appl Phys Lett. 103, 162906(2013).</li>
<li>Widom, A., Swain, J., Silverberg, J., Sivasubramanian, S., Srivastava, Y. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+of+the+Maxwell+pressure+tensor+and+the+tension+in+a+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+E%22%5BJournal%5D)">Theory of the Maxwell pressure tensor and the tension in a water bridge.</a> Phys Rev E. 80, 016301(2009).</li>
<li>Marín, A. G., Lohse, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Building+water+bridges+in+air%3B+electrohydrodynamics+of+the+floating+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Fluids%22%5BJournal%5D)">Building water bridges in air; electrohydrodynamics of the floating water bridge.</a> Phys Fluids. 22, 122104(2010).</li>
<li>Morawetz, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+of+water+and+charged+liquid+bridges%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+E%22%5BJournal%5D)">Theory of water and charged liquid bridges.</a> Phys Rev E. 86 (2), 026302-026310 (2012).</li>
<li>Onsager, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deviations+from+Ohm%E2%80%99s+law+in+weak+electrolytes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Chem+Phy%22%5BJournal%5D)">Deviations from Ohm’s law in weak electrolytes.</a> J Chem Phy. 2 (9), 599-615 (1934).</li>
<li>Nishiumi, H., Honda, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Electrolyte+on+Floating+Water%5BTitle%5D)+AND+%22Res+Let+Phys+Chem%22%5BJournal%5D)">Effects of Electrolyte on Floating Water.</a> Res Let Phys Chem. 2009, 371650(2009).</li>
<li>Fuchs, E. C., Agostinho, L. L. F., Wexler, A., Wagterveld, R. M., Tuinstra, J., Woisetschläger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+behavior+of+a+floating+water+bridge+under+reduced+gravity+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+D+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">The behavior of a floating water bridge under reduced gravity conditions.</a> J Phys D Appl Phys. 44, 025501-025508 (2011).</li>
<li>Ponterio, R. C., Pochylski, M., Aliotta, F., Vasi, C., Fontanella, M. E., Saija, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+scattering+measurements+on+a+floating+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+D+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Raman scattering measurements on a floating water bridge.</a> J Phys D Appl Phys. 43, 175405-175412 (2010).</li>
<li>Piatkowski, L., Wexler, A. D., Fuchs, E. C., Schoenmakera, H., Bakker, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+vibrational+energy+relaxation+of+the+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22PCCP%22%5BJournal%5D)">Ultrafast vibrational energy relaxation of the water bridge.</a> PCCP. 14, 6160-6164 (2012).</li>
<li>Fuchs, E. C., Cherukupally, A., Paulitsch Fuchs, A. H., Agostinho, L. L. F., Wexler, A. D., Woisetschläger, J., Freund, F. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+the+Mid-Infrared+Emission+of+a+Floating+Water+Bridge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+D+Appl+Phys%22%5BJournal%5D)">Investigation of the Mid-Infrared Emission of a Floating Water Bridge.</a> J Phys D Appl Phys. 45, 475401(2012).</li>
<li>Oshurko, V. B., Ropyanoi, A. A., Fedorov, A. N., Fedosov, M. V., Shelaeva, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectrum+of+OH+stretching+vibrations+of+water+in+a+%E2%80%9Cfloating%E2%80%9D+water+bridge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Tech+Phys%22%5BJournal%5D)">Spectrum of OH stretching vibrations of water in a “floating” water bridge.</a> J Tech Phys. 57 (11), 1589-1592 (2012).</li>
<li>Fuchs, E. C., Bitschnau, B., Di Fonzo, S., Gessini, A., Woisetschläger, J., Bencivenga, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inelastic+UV+Scattering+in+a+Floating+Water+Bridge%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Sc+Appl%22%5BJournal%5D)">Inelastic UV Scattering in a Floating Water Bridge.</a> J Phys Sc Appl. 1, 135-147 (2011).</li>
<li>Skinner, L. B., Benmore, C. J., Shyam, B., Weber, J. K. R., Parise, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+of+the+floating+water+bridge+and+water+in+an+electric+field%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Structure of the floating water bridge and water in an electric field.</a> PNAS. 109, (2012).</li>
<li>Kaneko, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+space+charge+on+the+breakdown+strength+under+polarity+reversal%5BTitle%5D)+AND+%22Elec+Eng+Jap%22%5BJournal%5D)">Effect of space charge on the breakdown strength under polarity reversal.</a> Elec Eng Jap. 106, 3(1986).</li>
<li>Hipp, M., Woisetschläger, J., Reiterer, P., Neger, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+evaluation+of+interferograms%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement%22%5BJournal%5D)">Digital evaluation of interferograms.</a> Measurement. 36, 53-66 (2004).</li>
<li>Kreis, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKreis%2C+T+%22Handbook+of+Holographic+Interferometry+Optical+and+Digital+Methods%22">Handbook of Holographic Interferometry Optical and Digital Methods</a>. , Wiley VCH. 554(2004).</li>
<li>Eisenhut, M., Guo, X., Paulitsch Fuchs, A. H., Fuchs, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+Phenol+and+Ethylene+Glycol+Solutions+in+Electrohydrodynamic+Liquid+Bridging%5BTitle%5D)+AND+%22Cent+Eur+J+Chem%22%5BJournal%5D)">Aqueous Phenol and Ethylene Glycol Solutions in Electrohydrodynamic Liquid Bridging.</a> Cent Eur J Chem. 9 (3), 391-403 (2011).</li>
<li>Paulitsch Fuchs, A. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prokaryotic+transport+in+electrohydrodynamic+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Biol%22%5BJournal%5D)">Prokaryotic transport in electrohydrodynamic structures.</a> Phys Biol. 9, 026006-026016 (2012).</li>
<li>Stanley, H. E., et al. Advances in Solid State. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aStanley%2C+HE+%22Liquid+Polyamorphism+and+the+Anomalous+Behavior+of+Water%22">Liquid Polyamorphism and the Anomalous Behavior of Water</a>. Haug, R. 48, 249-266 (2009).</li>
</ol>

המחברים, ד"ר מוניקה לופז סאנז וד"ר אוליבר שריר, הם עובדי IRCAM GmbH המייצרת מכשירים המשמשים במאמר זה. שאר המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

ההיווצרות המוצלחת של גשרי נוזל EHD יציבים וחזקים דורשת תשומת לב שישולם לפרטים עדיין חשובים פשוטים מסוימים. זה חיוני כי המוליכות יוניות של הפתרונות להיות נמוכות כמו (לדוגמא, 1-5 מייקרו-שני / סנטימטר) מעשי. להיות מודע לכך שזיהום מים יכול לגרום למוליכות מוגברות לנוזלים מסוימים קוטביים (למשל, גליצרול). לשטוף את כל מוצרי זכוכית גם לשים לב לשטיפה זהירה, השתמש אך ורק מוצרי זכוכית נקי מזיהום פני השטח או סימני שריפת קשת מושרה. באופן כללי זה תרגול טוב ללבוש כפפות בכל פעם שטיפול בכל ציוד כדי למנוע שמני עור ומלחים מלזהם את הניסוי. אלקטרודות יש sonicated במשך כמה דקות בממס תחת מחקר, ומומלץ כי אלו הם &quot;שרופה ב&quot; על ידי הפעלת גשר הבלתי מוארך ל30-45 דקות בערכים שוטפים גבוהים (למשל, 3-5 mA) כדי להפחית את האלקטרודה משנית תגובות. טוהר גבוה (לדוגמא,&gt; 99.9%) מתכות אצילות יעבדו הכי טובות כמו חומרי אלקטרודה וצריכות להיות שטח פנים מספיק כדי לשמור על צפיפות זרם נמוכה בסדר הגודל של 10 / מ&quot;ר כדי להפחית חימום מקומי. במקרה של גשרים שיש לי יציבות עניה או קשים להתחיל מומלץ ראשון הוא לאשר ~ 1 מייקרו-שני / סנטימטר מוליכות ושאין בריכות חיצוניות של נוזל שיכול להרשות למסלול נוכחי חלופי. באופן כללי מומלץ שכל המשטחים להיות יבשים ככל האפשר, להקדיש תשומת לב מיוחדת לסרטים דקים שיכול להיווצר בין כלי שיט וצלחות בידוד. אם קשתי מתרחש כוח הפסיקה ולהפחית ערך מתח לאחר מכן החל מחדש את הכוח כקשתי שנגרמו תביא ל&quot; הגזה &quot;של אזורים שנפגעו, אשר יכול להפחית את יציבות גשר או למנוע הצתה גשר כולם ביחד. אם הכח מוחל על המערכת מעל מתח הסף ולא צורות גשר מוט זכוכית מבודדת יכול לשמש כדי למשוך את הנוזל כלפי מעלה לכיוון הנקודות דואר מגע (למשל פיות כוס) בין שני כלי. אם המערכת ממשיכה להתנהג בצורה לא יציבה לנקות את הציוד ולהתחיל שוב עם נוזל טרי. אי זה, מומלץ לקחת את המלאי של הסביבה כחפצי מתכת גדולות, חומרים שתומכים במטען סטטי, או זרמי אוויר חזקים יכול לשבש את הגשר ו / או השדה החשמלי שתומך בו. המערכת הניסיונית לשנות בקלות כדי להתאים חומרים זמינים בדרך כלל ברוב המעבדות. מכולות נוזליים יכולות להיות כמעט מכל חומר תואם ותשומת לב מיוחדת צריכים להיות משולם על הדליקות של המכל או שלב נוזלי במקרה של קשת חשמלית; למשל טפלון יפיק גזים מסוכנים כאשר שרפה. צורת אלקטרודה, מיקום, וחומר יכולים גם להיות שונה כדי להתאים לאילוצים של נתנה הגדרה. אלקטרודות בדרך כלל מישורי עשויות מנייר הכסף משמשות אלא גם חוט יכול לשמש עוד כהנחיות צפיפות הזרם<html> נלקחים בחשבון. השדה החשמלי מיושם יכול להיות DC הטהור, AC הטהור, או DC מוטה AC. כל יפיקו גשרים נוזליים בטווח התגובה התלוי בתדירות לנוזלים שתוארו בספרות על הרטבה חשמלית על דיאלקטרי (EWOD) וdielectrophoresis (DEP) 9 המגדירים טווח תדרי תגובה בין 20 הרץ ועד 20 kHz עבור מתח מתון. תחומי תדרים גבוהים יותר עשויים גם ליצור גשרים אם כי אלה לא נבדקו באופן מפורש וחלק מהעובדים דיווחו לגבול התחתון לגשרים אנכיים AC להיות 50 הרץ 42. אוריינטציה לכוח המשיכה גם לשינוי בקלות, כל עוד מערכת יכולה להיות המציאה כדי לספק משטחי נוזל חופשיים, שהם יציבים ללא שדה חשמלי מיושם. ניסויים שנערכו בהיעדר כוח המשיכה 41 אשר הראה כי יש לי גשרים אלה תלות בהשפעה המייצבת כובד אשר שומרת על האיזון העדין של כוחות בגשר נוזלי. אף אוזן גרון &quot;&gt; גשרי נוזל EHD הם כלי חדש שניתן להוסיף לרפרטואר של יישומים רבים במדעי טבע. הם מאפשרים החקר של האינטראקציה של כוחות בתפזורת ופני השטח עם שדות חשמליים לשימוש חיצוני. הם פותחים את ההזדמנות לבחון את האמצעי חדש של ערבוב נוזלים שונים 37; שינוי קינטיקה הכימית תגובה 52; תחבורת פרוטון 44,45, ובחינת התגובה של מערכות ביולוגיות לתנאים 53 בנוסף גשרים אלה מאפשרים גישה ישירה אל פני השטח הנוזלי ללא כל מבני subtending פיזי שכבר הניבו חדש. מידע ספקטרוסקופיות על הדינמיקה במים נוזליים 28 ומרמז על קיומו של מתג מצב חשמלי מבוקר לפיה נכסים בתפזורת חדשים לצוץ ביום 31 באבל בפוטנציאל לבחון מעבר פאזה הנוזלית נוזלי 54 באמצעות שיטה חדשה לגמרי. היישום התעשייתי הנרחב לא רק של תהליכי EHD (למשל </eמ &#39;&gt;, electrospinning 26, וelectrospray 32,33 שיטות) בהחלט יכול להפיק תועלת מהמחקר נוסף של תופעות של בעלות הברית באופן הדוק אלה.

An erratum was issued for <a href="http://www.jove.com/video/51819/the-preparation-electrohydrodynamic-bridges-from-polar-dielectric">The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids</a>. Figure 3 was updated because it had an incorrect representation of the power used in an operating bridge.
Figure 3 has been updated from:
<img alt="Floating water bridge, characteristic curves graph; current vs. voltage relationship; threshold analysis." src="/files/ftp_upload/5806/51819fig3old.jpg" data-altupdatedat="1761830439000" data-alt="Figure 3"> 
Figure 3. Characteristic curves for a liquid water bridge. The current-voltage relationship for liquid water bridges at 0, 5, 10, 15 mm separation distance is plotted. A lower threshold below which no liquid bridge will form (see inset photo at lower left), and an upper threshold above which bridges are unstable (inset photos 1-4) bound the region of stability. For most bridges with some measureable extension (i.e. ≥ 5 mm) the total power dissipation lies between 10 and 20 watts. The rupture of a bridge beyond the upper threshold will often follow a sequence of events progressing from normal operation (inset 1), to leaking (inset 2), sagging (inset 3), and finally rupture (inset 4).
to:
<img alt="Floating water bridge graph with current vs. voltage, diagram showing threshold curves and stability images." src="/files/ftp_upload/5806/51819fig3new.jpg" data-altupdatedat="1761830439000" data-alt="Figure 3"> 
Figure 3. Characteristic curves for a liquid water bridge. The current-voltage relationship for liquid water bridges at 0, 5, 10, 15 mm separation distance is plotted. A lower threshold below which no liquid bridge will form (see inset photo at lower left), and an upper threshold above which bridges are unstable (inset photos 1-4) bound the region of stability.  Power dissipation is a tunable parameter where longer bridges have a more narrow tuning range than shorter bridges. The rupture of a bridge beyond the upper threshold will often follow a sequence of events progressing from normal operation (inset 1), to leaking (inset 2), sagging (inset 3), and finally rupture (inset 4).

<span style="font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 1; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: rgb(58, 58, 58); font-family: Arimo, &quot;Helvetica Neue&quot;, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: 14px; line-height: 28px; background-color: rgb(255, 255, 255);">An erratum was issued for&#160;<i style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: arial, sans-serif; font-size: 12.8px; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 1; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255);">The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids<span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: arial, sans-serif; font-size: 12.8px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 1; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; display: inline !important; float: none; background-color: rgb(255, 255, 255);">. Figure 3 was updated because it had an&#160;<span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: arial, sans-serif; font-size: 12.8px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 1; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255);">incorrect representation of the power used in an operating bridge.

Erratum: The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

האינטראקציה בין שדות חשמליים ותוצאות עניין נוזליים במספר הכוחות המתפתחים בתוך תפזורת החומר. במערכות דיאלקטרי נוזל אמיתיות, הדרגתיים השדה שאינו זניח וגיאומטריות שבירת סימטריה לגרום למספר תופעות לכאורה מוזרות. הרץ היה אחד הראשונים לציין התנועה הסיבובית במערכות דיאלקטרי נוזל מוצק 1. Quincke ציין כי מתח interfacial בין שני נוזלים לא שונתה רק על ידי היישום של שדה חשמלי חיצוני, אלא ששינוי זה הביא למאמץ של כוחות על נוזלי הגוף ויכול לשמש כדי לגרום לתנועה סיבובית 2. ארמסטרונג גילה את גשר המים הצף בשנת 1893 3 שנותר טריק מסיבה מסתורי עד לאחרונה כאשר פוקס ועמיתים לעבודה בחנו מכניקת תחבורה המונית ותשלום 4,5 ונפתחו מחדש למנגנונים שבאמצעותם גשרים אלה מהווים חקירה מדעית רצינית. יש לי שדות חשמליים ability להרים נוזלים נגד הכוח הכבידה כעבודתו של Pellat על עליית נוזל דיאלקטרי בין האלקטרודות צלחת מקבילות תערוכות 6. פעולת ההרמה זה מראה את תלות תדר וסופו של דבר יכולה להיות מתואר באמצעות מותח לחץ מקסוול 7. זה חשוב כאשר בוחן את עליית רמת הנוזל הקשורים ל( EHD) גשרי נוזל electrohydrodynamic שבתנאים AC מראה תלות בתדירות 8 דומה להרטבה חשמלית על דיאלקטרי (EWOD) ו( DEP) זרימה המונית dielectrophoretic 9. יתר על כן, היישום של שדות חשמליים פוטנציאליים גבוהים הוא חשוב בשליטה על המטוס נוזלי להיפרד והאינטראקציה של השדה החשמלי עם נוזלים חיונית להבנת התהליך החשוב בתעשייה של atomization electrospray 10,11. שדה חשמלי חיצוני אינו רק משפיע על אנרגיית פני השטח. בגלל הפעולה של קיטוב ומאמץ גזירה, תבניות זרימה יכולהיוקם. דוגמא אחת היא מחזור הדם של נוזלים בנוכחות שדות חשמליים הומוגניות. בזאת זרמי electroconvective הוקמו בתפזורת הנוזל מונעת על ידי לחצים גזירה. Sumoto הוכיח כי מנוע נוזל יכול להיות נבנה באמצעות הרוטור זכוכית המכיל גם נוזל קוטבי או מוט מתכת שקוע באמבט דיאלקטרי שאינו קוטבי וממוקם בתוך שדה חשמלי הומוגניות 12. ניתוח מאוחר יותר על ידי אוקאנו משמש קירוב שדה הומוגנית 13 כדי לפתור את הבעיה הרוטציה שרק יכל איכותית שתתאים לתוצאות הניסויים ונדרש נוזלי דיאלקטרי להגיב כגוש יחיד. חוקרים אחרים על הנושא החמיצו את הנקודה לחלוטין כפי שהם דווחו בטעות וחקרו את השפעת Sumoto כרמת נוזל לעלות 14-16 בתגובה לעבודת השדה החשמלי חלוץ ידי Pellat 17. חשיבותה של הסימטריה משטח השבירה לתהליך הלוקליזציה של תשלום וstre גזירה שנוצרss 18 הוא חיוני להבנה למחקר על גשרי EHD נוזליים. המסה של מלצ'ר על אלקטרומכניקה רצף 19 מספקת בסיס תיאורטי מלא לטיפול בנוזלים בצובר ומפשטת משטחים חופשיים בתוך המגבלה הומוגנית איזוטרופיים. החשיבות של משטחים היא בכל זאת ברורה אפילו מנקודת מבט הרצף כמו האובדן של תוצאות סימטריה במאמץ גזירה שיכולה ליצור תנועה בתפזורת. צילום במקרה הכללי של כרכי נוזל ניידים דיסקרטיים אשר יכול להיות מקוטב והם כפופים לכוח תגובתי וכתוצאה מכך גישה אל פני השטח על, האינטראקציה השדה החשמלית יכולה להיות תחליף לשני Navier סטוקס 20 וברנולי 7,21,22 היחסים כדי לתאר את שפע של תופעות זרימת EHD כוללים גשרים נוזליים. מחקר נוסף של גשרים נוזליים יכול לשפר מספר טכנולוגיות EHD מבוסס כגון הזרקת דיו הדפסת 23-25, מיקרו וננו חומרים עיבוד 26-28, משלוח סמים 29, 30 יישומים, ביו 31,32, והתפלת 33. השיטות שתוארו כאן לספק גישה להיווצרות של גשרי נוזל EHD אשר נמצאות בנוזלים קוטביים מולקולות שיש מומנט דיפול קבוע. התוצאות שהוטלו הומוגניות השדה חשמלי בקיטוב חלקי של אוכלוסיית דיפול מניב שינוי מקומי של permittivity דיאלקטרי כך חיזוק נוסף הדרגתיים שדה 18,34,35. קיטוב זה מעורר כוח עקירה שבהתאם לעוצמתו היחסית של השדה מיושם יפיק מספר התגובות השונות נוזליים (ראה תרשימים 4-7) סופו של דבר וכתוצאה מכך ההיווצרות של גשר. הנוזל גם לפתח טיילור לזרום 22,36 לאורך משטחי אלקטרודה במיוחד במקרים בהם יש כיום קצה חד על האלקטרודות. האפשרות של הזרקת מטען בקצוות חדים גם קיימת, והוא עולה בקנה אחד עםהיווצרות של שכבות heterocharge אשר יוצרות זרמי electroconvective בתפזורת נוזל 22 כך מקשרים את מערכת הגשר הנוזלית עם אפקט Sumoto 12. יחסי EHD השלטון לגשרים בהרחבה במקומות אחרים למים ונוזלי קוטב אחרים 22,36-38. גישות תיאורטיות אלה סובלים מגבלות מסוימות שיש לשקול בעת מתקרבים נתונים ניסיוניים. הטיפול מותח לחץ מקסוול 36 אינו רגיש לheterogeneities שדה כמו גם שאינה אחידות בגשר הנוזלי. גישת EHD טהורה 37 מספקת הגדרות מצב יציבה של מספר electrogravitational והקשר שלה להיבט יחס גשר; עם זאת, דינמיקת הזרימה ותופעות חולפות חשובות (למשל, יצירת גשר) לא חזו. שלושה מספרי ממדים שימושיים בעת ניתוח היציבות של הגשר ונגזרים כאן כפי שפורסם בעבר על ידי Marín &amp; לוזה 37 E) הוא מוגדר כיחס בין כוחות חשמליים ונימים: <img alt="משוואת 1" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/51819/51819eq1.jpg" width="200"> שבו ε 0 הוא permittivity הוואקום, ε r permittivity דיאלקטרי היחסי של הנוזל, t E הוא השדה החשמלי על פני הגשר, γ הוא מתח הפנים, של ד וl ד הם התחזיות אנכיות ואופקיות בקוטר כל כך כ להניב מ 'קוטר D הממוצע. המספר בונד (בו) מתאר את האיזון בין כוחות משיכה ונימים: <img alt="משוואה 2" fo:content-width="1.5in" src="/files/ftp_upload/51819/51819eq2.jpg" width="150"> כאשר G הוא תאוצת הכבידה, l הוא אורך הגשר החופשי, וV הוא גשר הנפח. מערכת היחסים ביןכבידה, נימים, וכוחות חשמליים יכולים לבוא לידי ביטוי במונחים של E G מספר electrogravitational: <img alt="משוואה 3" fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/51819/51819eq3.jpg" width="200"> ההרחבה המרבית של גשר קשורה למתח שימושי בזמן שהזרם שזורם דרך הגשר קשור לאזור החתך, ולכן הקוטר. מערכות יחסים אלה בשילוב, לקבוע את גשר הנפח, ובכך להגדיר את האזור של יציבות עבור כל גשר נוזלי הפעלה מסוימת. העקומות האופייניות לגשר מים ניתנות באיור 3 אשר מציג רף תחתון שמתחתיו השדה המופעל הוא חלש מדי כדי להתגבר על כוחות מתח פנים וסף עליון ומעליו את המסה של הגשר גדולה מדי וכתוצאה מכך דולפת אשר משבשים נוסף השדה והתוצאות בקרע גשר. הפינוק כללי יותרment של גשרי נוזל בממסים קוטביים 19,22 מספק את תנאי לחץ בשילוב הפעלה עם הגשר לחזות את כוחות שלטון לזרום דינמיקה בהקשר של משוואה ברנולי שונה עם תנאי עקירה חשמליים נוסף לטווח הלחץ. בנוסף מערכת יחסים אונסגר ליציבות יון 24 התאגדה בהסכם עם תצפיות ניסיוניות בכיוון שיווי משקל שאיבה ופליטת חום. מספר הנוזלים הקוטביים נחקר כולל מים, כהלים אליפטי נמוכים יותר (לדוגמא, מתנול), poly-כהלים (למשל, גליצרול), dimethylsulfoxide (DMSO), וחומרים אורגניים אחרים קוטביים (למשל, dimethylformamide). נוזלים בלתי קוטביים דיאלקטרי (לדוגמא, הקסאן) אינם מציגים היווצרות גשר. נוזלי דיאלקטרי מסוגלים לתמוך בגשרים עד כה למדו 8,22,37 שקר בתוך קבוצה מוגדרת היטב של פרמטרים פיזיים, אשר קובעים נקודת התחלה טובה FOr ניסויים נוספים: מוליכות נמוכות (σ &lt;5 מייקרו-שני / סנטימטר), permittivity מתון סטטי יחסית (ε = 20-80), בינוניים עד מתח פנים גבוה (γ = 21-72 MN / מ '). מעניין מגוון רחב של צמיגויות (η = .3-987 MPA · שניות) עבודה בגשרים כאלה. בנוזלים עם גבוהה מספיק צמיגות כגון גליצרול ניתן למשוך גשר ישירות מהצובר הנוזלי (ראה איור 5), והוא חוליה חשובה בין כוחות dielectrophoretic וגשרים נוזליים. פתרונות יוניים (לדוגמא, NaCl (aq)) הם הרסניים מאוד לגשר היווצרות ובמחקרים קודמים 40 הוכחו להעלות את הטמפרטורה של הגשר, להקטין את אורך יחס מתח שימושי, וכדי להפחית את ההרחבה. התנהגות זו מיוחסת במידה רבה להשפעת המיגון האחראי על יונים מומסים כמו גם ההולכה נוכחית מוגברת אשר מפחיתה את הצימוד בין אלמנטי נפח נוזל והשדה החשמלי. &lt;p class = "jove_content"&gt; בתופעות EHD רמת הרצף להתעורר פשוט כי תנאי הלחץ הדרושים המלווים electrostriction נמצאים רק בממשק שהנוזל 21. יתר על כן, קיים קשר בין היציבות של גשרי נוזל EHD והיציבות של הממשקים במערכת. במקרה של ניסויים הכבידה מופחתים 41 תוצאות פני שטח הרחבת בכוח שקורע את הגשר לגזרים. כמו כן, אם פני השטח מוגבל מדי או שטח מגע subtending קטן הגשר צפוי לפתח אי יציבות. זה יכול להיות מתואר בגשרים שמוזנים על ידי צינור או במקרה של גשרים האנכיים שבו אלקטרודה אחת היא משכה כלפי מעלה מעל פני השטח - הגשרים וכתוצאה מכך הם פחות יציבים בפעולה לטווח ארוכה כפי שהם חסרים את זרימת הדינמיקה האופיינית שנמצאה במצב שבו יש גם המאגרים שטח גדול ללא תשלום. גשרים שקשרים למאגר הנוזל כלואים בתוך i מופע צינורותהצטברות ncreased תרמית ומתח פנים נופלים. זה אופייני שממשק אוויר באופן ספונטני טופס בתוך צינורות. גבולות זה מצב גם ההרחבה המרבית, כמו גם את משך החיים הממוצע של הגשר לגשרי נוזל מוגבל. ניתן להאריך גשרי מים משטח פתוחים לאורך מ"מ 35 ב35 ק בעוד שלא גשר יתמיד במתח כזה מאיץ בבידוד כנוזל מעדיפים מעברים למצב electrospray. כמו כן יש לי גשרי מים עיליים חופשיים גלגולים יציבות מתקרבים 10 שעות בתנאים מבוקרים, ואילו במערכות צינור האכיל את החיים הוא בדרך כלל פחות מ 2 שעות. תופעות EHD נחשבות בדרך כלל רק ברמת הרצף. מספר מצומצם של מחקרים על הבסיס המולקולרי של גשרי נוזל שנערכו. מחקר ראמאן 42 באמצעות גשרי AC אנכיים חקר את להקת OH-מתיחה בין מולקולרית בהשוואה למים בכמות גדולה. כמה שינויים בscפרופילי attering לאחר היישום של השדה החשמלי מוצגים ליש מוצא מבני. באמצעות ספקטרוסקופיית בדיקה משאבת אמצע אינפרא אדום ultrafast על גשר צף מים 43 החיים הרטט של רטט מתיחת OH של מולקולות HDO הכלולים בHDO: D 2 O גשר מים נמצא (630 ± 50 fsec) קצר יותר מאשר למולקולות HDO בHDO בתפזורת: D 2 O (740 ± 40 fsec), ואילו בניגוד לכך, דינמיקת thermalization הבאה ההרפיה הרטט היא הרבה יותר איטית (1,500 ± 400 fsec) מאשר בHDO בתפזורת: D 2 O (250 ± 90 fsec). הבדלים אלה בדינמיקת ההרפיה אנרגיה חזקה מצביעים על כך שגשר המים ומים בכמות גדולה שונים בקנה מידה מולקולרי. יתר על כן, מחקר על פליטת אינפרא אדום של גשר מים צף גילה תכונה שאינה תרמית אשר יכול להיות בשל מעבר ממצב מעורר למצב היסוד של פס הולכה פרוטון 44. נוסף reporte מחקר ראמאן האחרון יותרד כי במי DC גשרים יש הפצת רדיאלי בספקטרום שמצביע על הבדל יחסי בpH המקומי בין הליבה והמעטפת חיצונית של הגשר 45. הפצת רדיאלי של מאפיינים פיזיים בתוך גשרי נוזל EHD נתמכה גם על ידי ניסויי פיזור UV קשיח 46 אשר נותן הפצות רדיאלי סותרות בפרופילי הטמפרטורה וצפיפות ויכולה להיות מוסברים גם על ידי שיפוע במעלות מולקולריות של חופש או הנוכחות של שלב המשני כבועות ננו. המושג מאוחר יותר אינו נתמך על ידי מחקר רנטגן פיזור זווית קטנה 47 בעוד הרעיון של רוטציה הפריעה (כלומר librations) נתמך מספקטרום פליטת אינפרא אדום 44. כיוון הזרימה המועדף בגשרי נוזל EHD נובע משינויים בקינטיקה האוטומטי הניתוק. בהסכם עם העבודה של אונסגר ממצא זה טומן בחובו הבטחה לחיבור תופעות מולקולריות ורצף רמה &lt;sup&gt; 22. עדות נוספת לבסיס מולקולרי לתופעות EHD נמצאת בתצפית שפליטת חום מאגל דיאלקטרי יורדת באופן מקומי בתגובה לשדה החשמלי הגובר ומגיעה למינימום בדיוק לפני תחילתו של גשר (ראה איור 7). גשרי נוזל EHD להציג הזדמנות לבחון את יחסי הגומלין בין הכוחות בקני מידת אורך מרובים וזה המטרה הספציפית של עבודה זו כדי לספק שיטה סטנדרטית לייצור סוגים של גשרים אלה במספר הנוזלים עם כל קרוב משפחה נטייה לכוח המשיכה שתומכת הופעתה של הסט המלא של תופעות אופייניות דן בעבר.

<table><tbody><tr><td>כלי התגבשות בורוסיליקט</td><td>VWR</td><td>216-0064</td><td></td></tr><tr><td>בקבוק תחתון עגול בעל דופן כפולה עם פתחי GL14 ו-GL8 יחד עם יציאת מפרק כדורית 6 מ"מ</td><td>LGS</td><td>SP757102a</td><td>כלי זכוכית מותאמים אישית עם מינימום שני פתחים אחד לאלקטרודה ואחד לזרבובית גשר.</td></tr><tr><td>פלטפורמות מתכווננות</td><td>רודולף גראור AG</td><td>Swiss Boy 115</td><td></td></tr><tr><td>שלב תרגום תנועה</td><td>Thorlabs</td><td>MTS25/M-Z8E</td><td>שלב ממונע שלם, בקר וספק כוח</td></tr><tr><td>לוחות</td><td></td><td></td> בידוד <td>צריכים להיות מתאימים להתנגדות למתחים המיועדים ללא התמוטטות</td></tr><tr><td>אלקטרודות</td><td>Pt Alfa-Aesar</td><td>000261</td><td>לשטוף ולאחר מכן סוניקט ב-18.2 M&Omega; מים לפני השימוש</td></tr><tr><td>HVPS</td><td>FUG GmbH</td><td>HCP 350-65000</td><td>65 קילו וולט DC בפלט מקסימלי של 5 mA</td></tr><tr><td>מערכת בדיקה לטמפרטורת סיבים אופטיים</td><td>OpSens</td><td>חיישן OTG-F / יחידת בקרה XXX-XXX</td><td>מהירות קריאה 1 קילו-הרץ, דיוק 0.01 K, גודל בדיקה 120 & #956; m</td></tr><tr><td>מצלמת אינפרא אדום גל ארוך</td><td>IRCAM GmBH</td><td>מזל שור 110K L</td><td>168 FPS 384 x 288 רגישות < 30 mK</td></tr><tr><td>מצלמת אינפרא אדום גל ארוך</td><td>FLIR FLIR</td><td>620</td><td>30 FPS 640 x 480 פיקסלים רגישות ל < 45 mK</td></tr><tr><td>מצלמת אינפרא אדום כפולה גל בינוני וארוך</td><td>IRCAM GmBH</td><td>Geminis 110k ML</td><td></td></tr><tr><td>מצלמה דיגיטלית</td><td>Canon</td><td>550D</td><td>משמשת הן עבור וידאו והן עבור מסגרות סטילס</td></tr><tr><td>חצובה</td><td>Manfrotto</td><td>475B/405</td><td></td></tr><tr><td>18.2 M&Omega; Water</td><td>Milli-Q</td><td>Advantage</td><td>אפשר ל-24 שעות להתייצב לאחר הוצאה לבקבוקי בורוסיליקט שקופים</td></tr><tr><td>מתנול מיובש בפחות מ-0.0050% מים AnalaR NORMAPUR</td><td>VWR-BDH</td><td>20856.296</td><td>שמור יבש עד הצורך</td></tr><tr><td>גליצרול נטול מים לסינתזה</td><td>VWR - Merck Millipore</td><td>8.18709.1000</td><td>שמור יבש עד הצורך</td></tr><tr><td>דימתילסולפוקסיד, ACS GRADE</td><td>VWR-BDH</td><td>BDH1115-1LP</td><td>יש לשמור יבש עד הצורך</td></tr></tbody></table>

הכנת גשרי electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר

The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

גשרים אופקי ואנכי נוזל כלים פשוטים ורבים עוצמה לחקר האינטראקציה של שדות חשמליים בעוצמה גבוהה (8-20 ק / סנטימטר) ונוזלי דיאלקטרי קוטביים. גשרים אלה ייחודיים מגשרי נימים שבהם מפגינים יכולת הרחבה מעבר לכמה מילימטרים, יש דפוסי העברת מסה דו כיווני מורכבים, ולפלוט אינו פלאנק קרינת אינפרא אדום. מספר הממסים המשותפים יכול ליצור גשרים כאלה, כמו גם פתרונות מוליכות נמוכים והשעיות colloidal. ההתנהגות מקרוסקופית נשלטת על ידי electrohydrodynamics ומספקת אמצעי לחקר זרימת תופעות נוזל ללא הנוכחות של קירות נוקשה. לפני תחילתה של תופעה חשובה כמה גשר נוזלי ניתן להבחין ביניהם גובה קידום מניסקוס (הרטבה חשמלית), במחזור בתפזורת נוזל (השפעת Sumoto), והפליטה של ​​טיפות טעונות (electrospray). האינטראקציה בין פני השטח, קיטוב, וכוחות עקירה ניתן לבדוק באופן ישיר על ידימשתנה מתח שיושם ואורך גשר. השדה החשמלי, בסיועו של כוח הכבידה, מייצב את הגשר הנזיל כנגד חוסר יציבות ריילי-Plateau. בניית המנגנון בסיסי עבור שתי האורינטציה אנכית ואופקית יחד עם דוגמאות מבצעיות, כוללים תמונות תרמוגרפיות, לשלושה נוזלים (לדוגמא, מים, DMSO, וגליצרול) מוצגים.

גשרי נוזל electrohydrodynamic אופקי ואנכיים הם כלים פשוטים ורבים עוצמה לחקר האינטראקציה של שדות חשמליים בעוצמה גבוהה ונוזלי דיאלקטרי קוטביים. בניית מנגנון בסיסי ודוגמאות מבצעיות, כוללים תמונות תרמוגרפיות, לשלושה נוזלים (לדוגמא, מים, DMSO, וגליצרול) מוצגים.

הכנת גשרי Electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and ...

המטרה הכוללת של הליך זה היא ליצור ולחקור גשרים נוזליים אלקטרו-הידרודינמיים בין שני מיכלים מלאים בנוזל קוטבי טהור. זה מושג על ידי הנחת שתי כוסות על פלטפורמות בידוד, קירובן ומילוין בנוזל קוטבי טהור. השלב השני הוא להטביע אלקטרודות פלטינה טהורות בכל אחת מהכוסות.לאחר מכן, מתח DC של כ -15 קילו-וולט מופעל בין האלקטרודות, מה שיוצר גשר נוזלי בין הכוסות. השלב האחרון הוא להפריד את הכוסות בכמה סנטימטרים כדי ליצור חיבור נוזל תלוי חופשי. בסופו של דבר, ניסויים אלה מראים שלגשרים הנוזליים הללו יש יציבות תפעולית מוגדרת היטב, יש להם דפוסי זרימה מורכבים ופולטים קרינה תרמית המבוססת על הקלטת וידאו במהירות גבוהה, גלויה ואינפרא אדום.ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על מדעי הסביבה, טכנולוגיית תהליכים ומיקרוביולוגיה מכיוון ששדות חשמליים באותו סדר גודל נמצאים בדרך כלל בטבע וניתן להשתמש בהם בייצור חומרים מתקדמים. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי מים, פיזיקה, כימיה וביולוגיה, ניתן ליישם אותה גם במערכות אחרות. אלכוהולים, אצטון DMO, גליצרול כל נוזל עם מומנט דיפול קבוע חזק ומוליכות נמוכה.התכוננו להגדרת הניסוי על ידי לבישת כפפות חד פעמיות ללא אבקה כדי למנוע זיהום של המכשיר. לאחר מכן בדוק שכל המשטחים שיהיו במגע עם הנוזל שמתחת למחקר נקיים. סרטון זה יתמקד במערכת גשר אופקית המורכבת משתי פלטפורמות גובה מתכווננות על משטח ישר שאינו מוליך.שתי הפלטפורמות צריכות להיות באותו גובה עם פלטפורמה אחת קבועה במקום. הפלטפורמה השנייה מותקנת על במה ליניארית ממונעת שיכולה לנוע לפחות 25 מילימטרים אופקית. יריעת אקריליק מבודדת קבועה לראש כל פלטפורמה כך שהיא תלויה עליה לפחות 10 מילימטרים מכל הצדדים.הסדינים עבים מספיק כדי למנוע התמוטטות במתח המרבי המתוכנן. כעת הכן את המכשיר החשמלי. התחל עם ספק כוח מתח גבוה המחובר כהלכה כאשר הפלט שלו מושבת.השג חוט מתח גבוה וחוט הארקה כל אחד עם קליפ תנין מולחם לקצה אחד. חבר חוט אחד לכל אחד מהמתח הגבוה ומסופי ההארקה של ספק הכוח, תוך שמירה על תפסי התנין פנויים. הבא לבנות תומכים לאלקטרודות מעל כל פלטפורמה.עבור כל תמיכה מהדק מוט בידוד קשיח למעמד טבעת כך שהמוט משתרע אופקית על פלטפורמה. הנח את חוט המתח הגבוה מעל התמיכה של הפלטפורמה הקבועה. אבטח את החוט על התומך כך שתפס התנין יתלה מעל הרציף.אבטח את חוט ההארקה על התמיכה האחרת כך שתפס התנין שלו תלוי מעל הפלטפורמה הנעה. לאחר מכן, חבר אלקטרודת פלטינה בטוהר של יותר מ-99% לתפס תנין חוט ההארקה. חבר אלקטרודת פלטינה זהה לכרך הגבוהtagחוט.השלב הבא הוא להכניס את הנוזל לכאן, מים נטולי יונים. בניסוי זה נעשה שימוש בשתי צלחות התגבשות של 60 מיליליטר כדי להחזיק את הנוזל. מלאו כל כלי עד לטווח של מילימטר אחד עד חמישה מילימטרים מהשפה, כ-67 גרם מים לפני שתמשיכו.השתמש במד מוליכות כדי להיות בטוח שהמוליכות היא פחות ממיקרוסימנס אחד לסנטימטר. כשהוא מוכן, הניחו כלי אחד על כל אחת מפלטפורמות הבידוד. סדרו אותם כך שהם ייגעו פיזית זה בזה במקום אחד, במקרה זה בזרבובית.לאחר מכן, כוונן את גבהי הפלטפורמה כך שהנוזל ייגע רק באלקטרודות הפלטינה ולא בקליפסים או בחוטי התנין. לאחר מכן מקם את אלקטרודות הפלטינה בכלים המלאים בנוזל כך שיהיו במרחק של לפחות 15 מילימטרים ממצב המגע בו ייווצר הגשר אם תרצה. הרטיבו קצה פיפטה בנוזל והשתמשו בו כדי להרטיב את הפיות ככלי עזר לגשר על ההצתה.לפני הפעלת חשמל לניסוי, בדוק את בטיחותו החשמלית. כמו כן, וודאו שכל המשטחים יבשים ושאין נוזלים על פלטפורמות הבידוד. כאשר פלט אספקת החשמל עדיין מושבת, הגדר אותו לניסוי.הגדר את מגבלת הזרם כך שתספק לא יותר מחמישה עד שישה מיליאמפר של זרם. כמו כן, ודא שספק הכוח מוגדר לספק אפס וולט. לאחר מכן אפשר את הפלט של ספק הכוח ולאט לאט להגדיל את מגבלת המתח בקצב של כ-250 וולט לשנייה.עקוב אחר הכלים וצפה מתי מתרחשת הצתה של גשר. המתח בו זה מתרחש הוא סף ההצתה המשוער. אשר את הצתת הגשר על ידי התבוננות בזרם קבוע של נוזל הזורם בין שני הכלים.סרטון מהיר זה של ניסוי דומה מספק דוגמה להצתת גשר וליצירת זרימה קבועה. כעת, בהתאם לנוזל, הגדל את המתח ל -10 עד 15 קילו-וולט ואת הזרם לכ -1000 מיליאמפר כדי לכוון את הגשר להארכה. כאשר זה נעשה, השתמש בתרגום stage כדי להזיז את הכלי המחובר למסוף הקרקע.תרגם את הכלי כך שהגשר יוארך מילימטר אחד לכל קילו-וולט של מתח מופעל עד 25 מילימטרים במשך 30 עד 60 שניות. ניתן לבצע כוונון נוסף במידת הצורך. הרחבת הגשר מודגמת בסרטון וידאו זה של ניסוי דומה.גשר יציב יכול להחזיק מעמד שעות רבות כדי לכבות את הגשר, לנטרל את יציאת ספק הכוח במתח גבוה ולהמתין מספר שניות עד שהקבלים יתרוקנו. קח מקל מת והתקרב למערכת. השתמש במקל המת כדי לקצר את מחזיקי האלקטרודות.לאחר שזה נעשה, זה בטוח לטפל בכל החלקים המופעלים בעבר שתוכננו. להלן יחסי המתח הנוכחיים עבור גשרים אופקיים של מים נוזליים. גשרים אלה הושגו עם מרווחים של 0, 5, 10 ו-15 מילימטר כאשר המתח עלה מאפס.אזור של יציבות תחום על ידי סף תחתון שמתחתיו לא ייווצר גשר נוזלי, וסף עליון שמעליו גשרים אינם יציבים. השיבוצים המסומנים ב-1 עד 4 מראים קרע של גשר 15 מילימטר מעבר לסף העליון. לרוב הגשרים עם הארכה של חמישה מילימטרים או יותר יש פיזור הספק כולל בין 10 ל-20 וואט.בסרטון תרמוגרפי זה נדלק גשר מים אופקי במערכת עם הפרדה ראשונית של אפס מילימטרים. לאחר הקמת הגשר, זרימת הזרם מובילה לנפיחות לקוטר של כמה מילימטרים. כאשר הגשר מורחב, הקוטר עובר תנודות בתדירות נמוכה.גלי שטח גלויים מספקים עדות לתנודות בתדירות גבוהה במערכת. כאשר החשמל כבר לא מסופק למערכת, הגשר מקטין את קוטרו. בסופו של דבר, חוסר יציבות משבש את הגשר ויוצר מחרוזת של טיפות הנודדות בשדה החשמלי לאחר פיתוחו.טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחום טכנולוגיית המים לחקור כיצד שדות אלקטרומגנטיים משפיעים על איכות המים. הגשר הוא מעבדה בפני עצמה ופותח אפשרויות חדשות שלא היו זמינות בעבר. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד ליצור גשר נוזלי צף אופקי ובכך מצב נוזלי חדש להתנסות בו כמתואר בכתב היד, ניתן ליצור גשרים אלה גם אנכית.

the-preparation-electrohydrodynamic-bridges-from-polar-dielectric

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

Bilayers השומנים מישורי, הנקרא גם bilayers השומנים מלאכותית, מאפשרים לך ללמוד ניצוח יון ערוצי בסביבה מוגדרת היטב. הנה, אנחנו מדגימים את השלבים הפרט צריך להכין את החדר bilayer, האלקטרודות וכיצד הבדיקה bilayer מתאים ערוץ בודד במדידות.

הכנת Bilayers מלאכותית לניסויים Electrophysiology

Dielectrophoresis (DEP) היא שיטה יעילה לתפעל תאים. מעגלים מודפסים (PCB) יכול לספק אלקטרודות זול, לשימוש חוזר ויעיל מניפולציה מגע חופשי בתוך התא מכשירים microfluidic. על ידי שילוב של PDMS מבוססי ערוצי microfluidic עם coverslips על PCBs, אנחנו מדגימים מניפולציה חרוז תא הפרדה בתוך מכשירים microfluidic רב.

חרוזים ועל הפרדת תאים ריבוי ערוצים מכשירים microfluidic שימוש dielectrophoresis ו זרימה למינרית

סוללות ליתיום יון להעסיק אלקטרוליטים אורגניים דליקים והנפיצים המתאימים ליישומי טמפרטורת הסביבה. חלופה בטוחה יותר לאלקטרוליטים אורגניים הן סוללות פולימר מוצקות. סוללות פולימר מוצקות לפעול בבטחה בטמפרטורות גבוהות (&gt; 120 מעלות צלזיוס), ובכך הופכים אותם רלוונטיים ליישומים בטמפרטורות גבוהות כגון קידוח נפט עמוק וכלי רכב חשמליים היברידיים. מאמר זה ידון (א) את סינתזת הפולימר, (ב) מנגנון ההולכה הפולימר, ו (ג) לספק רכיבה על אופניים טמפרטורה עבור שניהם פולימר מוצק ואלקטרוליטים אורגניים.

אלקטרוליטים קופולימר שתל מצב מוצק עבור יישומי סוללת ליתיום

במאמר זה אנו מתארים טכניקות שונות עבור פלטפורמות אב טיפוס מהירות מיקרופלואידיות. הטכניקות המוצעות מבוססות על אפוקסי אולטרה סגול (UV) וריפוי טמפרטורה, צינורות מבוססי פולידימתילסילוקסן (PDMS), הדבקת חוטים וסרטי דבק אנזוטרופיים. הליכי ההרכבה המוצגים פותחו הן עבור מכשירים לשימוש חד פעמי והן עבור מערכות מיקרופלואידיות לשימוש חוזר.

שיטות אריזה של אב-טיפוס מיקרו-נוזלי בתפוקה גבוהה מהירה ובעלות נמוכה

מוצג הליך ליצירה והדמיה של גשרים נימיים בגיאומטריה של חריץ-נקבוביות. יצירת גשרים נימיים מסתמכת על היווצרות עמודים כדי לספק הטרוגניות פיזית וכימית כיוונית להצמיד את הנוזל.  גשרים נימיים נוצרים ומתומרנים באמצעות מיקרו-במה ומדמיינים באמצעות מצלמת CCD.

ייצור והדמיה של גשרים נימיים בגיאומטריית חריץ נקבוביות

פלטפורמת electroporation סייע מערבולת microfluidic פותחה למסירה רציפה של מולקולות מרובות לתוך אוכלוסיות תאים זהות עם שליטה מדויקת ובלתי תלויה מינון. electroporation צעד טיהור תא המטרה שקדמו מבוסס גודל של המערכת סייע לשפר את יעילות אספקה ​​מולקולרית וכדאיויות תא מעובד.

Electroporator למשלוח סדרתית מולקולרי בסיוע וורטקס microscale

אנו מציעים טכניקת הרכבה עצמית פשוטה של ננו-חלקיקים קולואידיים של סיליקה כדי ליצור צומת ננו-פלואידית בין שני מיקרו-ערוצים בפולידימתילסילוקסן (PDMS). באמצעות טכניקה זו, קרום חרוז ננו-נקבובי בגודל נקבוביות של עד ~45 ננומטר נבנה בתוך מיקרו-ערוץ והוחל על ריכוז מוקדם אלקטרוקינטי של דגימות DNA.

יצירת צומת תת-50 ננומטר ננו-נוזלי ב PDMS Microfluidic שבב באמצעות תהליך ההרכבה העצמית של חלקיקים קולואיד

אנו מדגימים מערכת היווצרות bilayer שומנים שאפשר לשמור, יבילה. קרום bilayer השומנים יכול להיווצר בתוך שעה 1 עם למעלה מ -80% אחוזי הצלחה כאשר מבשר קרום קפוא מובא טמפרטורת הסביבה. מערכת זו תפחית תהליכי מייגע ומומחיות הקשורים תעלות יונים.

גיבוש ליפידים אוטומטי bilayer ממברנה באמצעות סרט polydimethylsiloxane רזה

הפרוטוקול עבור קיטוב ריכוז יון רומן (ICP) פלטפורמה שיכולה לעצור את ההתפשטות של אזור ICP, ללא תלות בתנאי ההפעלה מתוארת. יכולת הייחודית זו של הפלטפורמה נמצאת בשימוש של התמזגות דלדול יון והעשרה, שהן שני קטבים של תופעת ICP.

מיזוג קיטוב ריכוז יון בין חופפי Ion Exchange ממברנות כדי לחסום את ההתפשטות של אזור הקיטוב

תיקון יון תחבורה מסלולים היא שיטה יעילה כדי ליצור אחד-directional גרר-יון electrohydrodynamic זורם. על-ידי הגדרת ממברנה של יונים ערוץ הזרימה, תנאי מקוטב חשמלית נוצרת וגורם על זרימת הנוזל הולך להיות מגורש כאשר שדה חשמלי חיצוני מוחל.

דור ובקרה של Electrohydrodynamic זורם בפתרונות אלקטרוליט מימית

פרוטוקול זה מתאר את תכנון וייצור של גשר מים והפעלה שלה כמו סיבים מים. הניסוי מדגים כי נימי מגנטיים של סיבי מים לווסת את התשדורת אופטי.

עיצוב, ייצור של סיב אופטי עשויים מים

חקור יצירת גשרים אלקטרוהידרודינמיים מנוזלים דיאלקטריים פולאריים באמצעות אלקטרודות פלטינה ומתח גבוה. שיטה זו מאפשרת לחוקרים ללמוד על יציבות זרימה וקרינה תרמית בתחומי מדע הסביבה וטכנולוגיית חומרים מתקדמים.

הכנת גשרי Electrohydrodynamic מנוזלי דיאלקטרי פולאר

גלה סרטונים נוספים