Авторы и права: Шихао Сюй, Сяовей Лю, Зехуа Юй и Кан Лю

Неожиданно вода обладает потенциалом противостоять огромной силе растяжения или натяжения из-за своей внутренней когезионной силы. При сильном натяжении гидростатическое давление воды будет отображаться как абсолютно отрицательное. Понимание такого уникального термодинамического неравновесного состояния на фазовой диаграмме воды все еще размыто, что вызвало большой интерес в этой области. Тем не менее, после того как ботаники впервые обнаружили его в ксилеме деревьев, это так называемое отрицательное давление растянутой воды можно было спроектировать так, чтобы оно создавало чрезвычайно большие перепады давления. Он использовался в ряде передовых приложений для тепло- и массопереноса, включая синтетическое дерево на кристалле для непрерывного извлечения воды, нанопористые мембраны со сверхвысоким межфазным тепловым потоком и так далее.

Исследователи из Уханьского университета в Китае под руководством профессора Кан Лю разработали метод бесконтактной оптической характеристики для точного определения значения отрицательного давления .в растянутой воде, особенно в микрожидкостных системах. Этот метод предотвращает прямой контакт с растянутой водой и снижает потребность в сложных измерительных компонентах. Их идея состоит в том, чтобы начать с деформации поверхности гидрогеля, вызванной чрезвычайно большим отрицательным давлением, накапливающимся в пустотах гидрогеля. Установив связь между отрицательным давлением в пустотах гидрогеля и деформацией поверхности гидрогеля, можно было бы получить точное значение отрицательного давления на основе степени деформации и измеренных геометрических параметров пустот гидрогеля. Кроме того, исследователи также доказывают его дальнейшие потенциальные применения, такие как картирование отрицательного давления динамического потока в микроканале.

Исследование было опубликовано в Frontiers of Optoelectronics.