капиллярный эффект – это условное название явления (название дал автор), при котором жидкость течет в сторону меньшего диаметра капилляра (рис. 5.52 г). Диаметр верхнего конца капилляра d2 меньше диаметра нижнего конца капилляра d1 (d1> d2). На рисунке утрированно показано сужение капилляра. В сужающемся капилляре жидкость поднимается на высоту h1 большую, чем в ровном капилляре h2 (h1> h2).
Изменить диаметр капилляра можно, например, если сделать его из материала с эффектом обратимой памяти формы. Тогда можно управлять движением жидкости.
Управлять процессами, происходящими в капиллярах, можно, изменяя вязкость и смачивание жидкости всеми известными способами, в том числе и химическими, например, использование поверхностно-активных веществ. Кроме того, можно использовать ферромагнитную или реологическую жидкости и магнитное или электрическое поля.
Наиболее эффективно применение сочетаний описанных эффектов для управления процессами, происходящими в капиллярах.
Помимо указанных ранее эффектов, в линии перехода к КПМ применяются осмос и электроосмос, эффекты, связанные с сорбцией и хемосорбцией (капиллярная конденсация, фотоадсорбционный эффект, влияние электрического поля на адсорбцию, адсорблюминисценция и хемолюминисценция, радикально-рекомбинационная люминесценция, адсорбционная эмиссия, влияния адсорбции на электропроводимость полупроводника).
Выше были описаны три линии развития КПМ (см. рис. 5.49, 5.50, 5.51):
1. Монолит твердое (1) или эластичное (2) → Вещество с одной полостью (A) → Вещество со многими полостями (B) → КПМ (C) → µКПМ (рис. 5.52а).
2. Полость → Структурированная полость → Полость, заполненная веществом → использование технологических эффектов ТЭ (рис. 5.52б).
3. Вещество с одной полостью A1→ вещество с двумя полостями A2 → вещество со многими полостями A3-A4 (рис. 5.52в).
Они представлены вместе на рис. 5.53.
Рис. 5.53. Линии развития капиллярно-пористого материала (КПМ)
В общем виде система развивается по всем трем направлениям, а все состояния могут быть описаны в виде морфологической матрицы, где в качестве морфем, помимо указанных трех составляющих может быть еще четвертая – виды технологических эффектов.
В упрощенном виде эту закономерность можно представить в виде схемы (рис. 5.54).
Рис. 5.54. Общая схема перехода к КПМ
Где
КПМ# – КПМ со структурированными капиллярами,
µКПМ# – µКПМ со структурированными капиллярами.
Структура полостей (ее форма) определяется функцией, которую должен выполнять данный материал или конструкция.
Например, для функции устойчивость часто делают перегородки в форме треугольников, пятиугольников, шестиугольников, кругов, их частей или других геометрических фигур. Наиболее часто
