Ученые обнаружили способ писать на воде

В течение своей жизни вы, вероятно, писали или рисовали на различных носителях, используя самые разные техники. Однако до сих пор вам никогда не удавалось написать ни одного слова прямо на воде. Немецкая команда только что совершила этот успех.

Эволюция письма

Первые человеческие рисунки появились около 30 000 лет назад. Однако считается, что письменность как структурированная форма общения появилась гораздо позже, на Ближнем Востоке, между 3 400 и 2 600 гг. до н.э. Традиционными техниками были резьба, гравировка, печать и письмо чернилами. В течение тысячелетий эти способы сосуществовали как средство хранения и передачи информации.

Затем со временем появились новые технологии. В качестве примера можно привести электронную литографию, оптический пинцет, прямую печать и принудительное микроскопическое манипулирование. Эти современные технологии позволяют добиться высокой точности и широкого диапазона масштабов - от глифов размером в несколько сотен метров до атомов.

В настоящее время, помимо традиционных технологий, мы располагаем многочисленными мультимедийными средствами отображения для передачи информации, что значительно расширяет возможности визуального творчества и самовыражения.

Однако до сих пор мы не могли писать и рисовать на воде и других жидких подложках. Конечно, существуют коммерческие грифельные доски для дайверов, но все они основаны на подложке. В новой работе исследователи из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (Германия) нашли способ буквально писать в жидкости.

Такой способ должен был быть достаточно надежным, чтобы противостоять быстрому рассеиванию нарисованных линий и использовать очень маленькое "перо", чтобы ограничить образование турбулентности при его движении. Чем меньше объект, движущийся в жидкости, тем меньший вихрь или завихрение он создает.

Однако для создания полностью реконфигурируемых линий в жидкости в микроскопическом масштабе исследователям пришлось разработать принципиально иной подход, чем при обычном осаждении чернил или скульптурировании линий. Их решение: поместить чернила непосредственно в воду, а в качестве пера использовать микрошарики диаметром 20 и 50 мкм, изготовленные из ионообменного материала.

С практической точки зрения, эта маленькая бусинка "пишет", изменяя локальный уровень pH воды, притягивая частицы чернил к этим участкам. Затем можно рисовать узоры на воде, наклоняя контейнер так, чтобы бусинка двигалась в нужном направлении. Чернильные частицы скапливаются вдоль этой траектории, создавая желаемые узоры.

В своих первых попытках исследователи перемещали контейнер непосредственно вручную. Затем они создали программируемую качалку размером не больше монеты. Таким образом, удалось создать небольшой и простой узор, напоминающий дом.

Исследователи подчеркивают, что данная работа служит прежде всего доказательством принципа. Однако в будущем метод может быть усовершенствован. Например, можно было бы делать паузы между отдельными буквами, включая и выключая процесс ионного обмена по мере необходимости, или стирать и исправлять уже "написанное". Наконец, использование "клейких" чернил, чувствительных к ультрафиолетовому излучению, могло бы способствовать более длительной фиксации рисунка.