Исследователи использовали «диффузиосмос» для написания слов, которые задерживались в жидкости. Немецкие исследователи из Технического университета Дармштадта и Университета Иоанна Гутенберга разработали технологию формирования долговечных надписей в жидкой среде. Метод основан на процессах диффузии и осмоса — спонтанном движении частиц разных типов, вызванном разницей в концентрации внутри жидкой смеси.

Жидкая смесь, которую исследователи использовали в качестве бумаги, содержала низкую концентрацию заряженных ионов, а вместо чернил работали крупные коллоидные частицы, рассеянные по всему раствору. Для письма инженеры поместили в раствор маленькую ионообменную бусину, способную заменять крупные заряженные частицы на мелкие.

Когда вы заменяете более крупные ионы на мелкие, последние двигаются (диффундируют) быстрее, и это приводит к разнице в концентрации частиц. Этот градиент концентрации в распределении ионов заставляет жидкость на дне контейнера двигаться рядом с шариком. Движущаяся жидкость увлекает за собой видимые коллоидные частицы («чернила»), – Бенно Либхен, соавтор исследования.

Вращая жидкость на небольшом столике, исследователи использовали гравитацию, чтобы направлять ионообменную ручку через раствор, создавая различные узоры. Когда шарик движется через жидкость, коллоидные частицы втягиваются в его след за счет эффекта градиента концентрации, в результате чего за шариком формируется видимая линия.

Исследователи использовали для своего эксперимента частицы кремнезема, растворенные в воде. Они продолжают исследование, чтобы разработать альтернативные варианты «бумаги» и «чернил» и механизмы управления ручкой.