科普园地|直接在水中写写画画能行吗？

转自：中国科技网

科技日报记者 张佳欣

人类书写和绘画的历史可以追溯到至少3万年前，但“在液体中写字”却一直是个难题。据最新发表在纳米材料领域旗舰期刊《Small》杂志上的论文，一个由德国物理学家领导的国际团队找到了一种在水和其他液体基质中写字的独特方法。

使用离子交换珠作为“笔”在水中绘制的图案。

图片来源：美国科技博客媒体Ars Technica

众所周知，水不是一种书写媒介，这是因为墨水不断地移动和旋转，很快就会在水中扩散开，无法形成结构。以前的研究可使用扫描探针光刻技术在浸没于液体中的自组装单分子膜上“书写”；现在也有商用石板可供潜水员进行水下写字。然而，所有这些方法仍然依赖于衬底。

此次，研究团队想要设计出一种真正“在液体中写字”的方法。这样的方法必须能防止绘制线条快速扩散，并且书写者需要一支非常小的“笔”，当它在液体介质中移动时，不会激起太多的湍流。因为在液体中，移动的对象越小，产生的漩涡或涡流就越少。

团队的解决方案是：将墨水直接放入水中，并使用由离子交换树脂材料制成的微珠作为笔，直径在20—50微米之间，完全不会产生漩涡。

这种珠子通过改变水的局部酸碱度来“写字”，能将墨水颗粒吸引到这些区域。当倾斜水槽时，珠子中的墨水颗粒就会沿着轨迹移动，描绘出想要的字母或字符，因此在水中“写”一封信也是有可能的。

在一个硬币大小的水槽中，研究人员绘制出简单的像房子一样的图案，大小和18号字体的“I”字符一样大，能在显微镜下观察。

研究人员表示，尽管这项技术还处于起步阶段，但它开辟了一系列可能性，例如，该技术有可能扩展到其他类型的笔，通过激光加热的笔可以自己在水中穿行；这种机制也可以用来在流体中产生高度复杂的密度图案。

在历史长河中，艺术的演变源远流长，而这种新的方法为书写、绘画和流体构图开辟了一条“多才多艺”的途径，甚至可应用于微尺度上。

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