A água, inesperadamente, tem o potencial de resistir a uma enorme força de estiramento ou tensão devido à sua força de coesão interna. Sob tensão extrema, a pressão hidrostática da água seria absolutamente negativa. A compreensão de um estado de não equilíbrio termodinâmico tão único no diagrama de fases da água ainda é obscura, o que despertou muita curiosidade no campo. No entanto, depois que os botânicos a descobriram primeiro no xilema das árvores, essa chamada pressão negativa da água esticada poderia ser projetada para gerar diferenças de pressão extremamente grandes. Ele tem sido empregado em uma série de aplicações avançadas de transferência de calor e massa, incluindo a árvore sintética no chip para extração contínua de água, membranas nanoporosas com fluxos de calor interfaciais ultra-altos e assim por diante.
Pesquisadores da Universidade de Wuhan, na China, liderados pelo Prof. Kang Liu, desenvolveram uma abordagem de caracterização óptica sem contato para detectar com precisão o valor da pressão negativa em água esticada, particularmente em sistemas microfluídicos. Este método evita o contato direto com a água esticada e reduz a necessidade de componentes de medição complicados. A ideia deles é começar com a deformação de uma superfície de hidrogel causada pela pressão negativa extremamente grande acumulada nos vazios do hidrogel. Ao estabelecer uma ligação entre a pressão negativa nos vazios do hidrogel e a deformação da superfície do hidrogel, o valor exato da pressão negativa pode ser derivado com base na extensão da deformação e nos parâmetros geométricos medidos dos vazios do hidrogel. Além disso, os pesquisadores também comprovam suas outras aplicações potenciais, como mapear a pressão negativa de um fluxo dinâmico no microcanal.

A pesquisa foi publicada em Frontiers of Optoelectronics . + Explorar mais

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