За свою жизнь возможно вы писали и рисовали на разных поверхностях, применяя различные методы. Но пока вам не приходилось писать слово прямо на воде. Недавно немецкие исследователи добились этого.
Эволюция письма
Первые изображения людей возникли примерно тридцать тысяч лет назад. Письменность же, как упорядоченная форма общения, появилась позднее, на Ближнем Востоке, между 3400 и 2600 годами до нашей эры. Традиционными методами были резьба, гравировка, печать и письмо чернилами. В течение многих веков эти способы совместно являлись средством сохранения и передачи информации.
С течением времени появились новые технологии: электронная литография, оптический пинцет, прямая печать и принудительное микроскопическое манипулирование. Благодаря им удаётся достичь высокой точности и работать с широким диапазоном масштабов — от глифов размером в несколько сотен метров до атомов.
Сегодня, кроме традиционных способов, есть множество мультимедийных инструментов для передачи информации, благодаря чему визуальное творчество и самовыражение приобретают новые возможности.
До сих пор не могли писать и рисовать на воде и других жидких поверхностях. Существуют коммерческие грифельные доски для дайверов, но все основаны на подложке. В новой работе исследователи из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце нашли способ писать прямо в жидкости.
Способ должен был быть достаточно надежным для противостояния быстрому рассеиванию нарисованных линий и использовать очень тонкий инструмент, чтобы ограничить образование турбулентности при его движении. Чем меньше объект, перемещающийся в жидкости, тем меньший вихрь или завихрение он создает.
Чтобы создавать полностью реконфигурируемые линии жидкости в микроскопическом масштабе, учёным потребовалось применить подход, отличный от традиционного осаждения чернил или скульптурирования линий. В качестве решения использовалась установка чернил непосредственно в воду и применение как пера микрошариков диаметром 20 и 50 мкм из ионообменного материала.
Эта маленькая бусинка меняет локальное рН воды, притягивая к себе чернильные частицы. Рисовать можно, наклоняя контейнер и направляя бусинку по заданной траектории. Чернила скапливаются вдоль пути движения, формируя узоры.
На начальном этапе исследования контейнер передвигали вручную. Позже был разработан программируемый качалка размером с монетку. Благодаря этому получилось сформировать маленький и простенький рисунок, схожий на домик.
Ученые отмечают, что данное исследование служит главным образом подтверждением принципа. В будущем метод может быть улучшен, например, вводя паузы между буквами и регулируя ионный обмен по мере надобности, или удаляя и исправляя уже написанное. Использование чернил, чувствительных к ультрафиолетовому излучению, могло бы обеспечить более длительное сохранение изображения.