Cheerios 효과 뒤에있는 기본 물리학은 유체의 표면 장력으로 인해 입자에 작용하는 모세관 력과 관련이 있습니다. 입자가 고체 표면에 접근함에 따라, 입자와 고체 사이의 계면에서 유체의 표면 장력은 힘의 불균형을 생성하여 입자를 고체 표면으로 당겨집니다.
Cheerios 효과를 반전시키기 위해 과학자들은 고체 표면의 표면 특성을 수정하거나 유체의 조성을 변경함으로써 다른 접근법을 사용했습니다. 다음은이를 달성하는 데 사용 된 몇 가지 방법입니다.
표면 수정 :
- 친수성 코팅 : 고체 표면을 친수성 (물 감정) 물질로 코팅함으로써, 입자와 고체 사이의 계면에서 유체의 표면 장력을 감소시킬 수있다. 이것은 모세관의 매력을 감소시키고 치어 리오 효과의 역전을 초래할 수 있습니다.
유체 수정 :
- 계면 활성제 : 유체에 계면 활성제 (표면-활성제)를 첨가하면 표면 장력 특성을 변경하고 모세관 력을 약화시킬 수 있습니다. 계면 활성제의 유형과 농도를 신중하게 선택함으로써 치어 리오 효과를 반전 할 수 있습니다.
- 중합체 용액 : 중합체 용액에 입자를 현탁하면 유체의 유변학 적 특성을 변화시키고 모세관 상호 작용에 영향을 줄 수 있습니다. 이 접근법은 유체의 점탄성을 변경하여 Cheerios 효과를 반전시키는 데 사용되었습니다.
전기장 :
유체에 외부 전기장을 적용하면 모세관 력을 균형을 맞추는 전기 수분 역학적 힘을 유발할 수 있습니다. 전기장 강도와 방향을 조작함으로써 입자의 움직임 방향을 되돌릴 수 있습니다.
자기장 :
자기장의 존재하에, 자기 재료를 함유하는 자기 입자 또는 입자는 자기력을 경험할 수있다. 자기장을 제어함으로써, 입자의 운동은 조작 될 수 있으며, 잠재적으로 치어리오 효과의 역전을 초래한다.
이러한 접근법은 Cheerios 효과를 반전시키는 약속을 보여 주었지만, 필요한 특정 조건과 파라미터는 입자 크기, 유체 특성 및 표면 화학과 같은 시스템의 특성에 따라 달라질 수 있습니다.
