شیلنگ ها ابزار پویایی هستند و از زمانی که پدیدار شده اند خدمات زیادی به انسان کرده اند. این ابزار می توانند انتقال آب را به روش های متعدد و مختلفی انجام دهند و کار جابجایی سایر مایعات را نیز برای انسان هموار سازند. به همین خاطر می توان ایده های زیادی را روی آن ها پیاده سازی کرد و کاربرد آنها را به مراتب بیش از آنچه اکنون وجود دارد ارتقاء داد. ایده هایی همچون شیلنگ مویین ، شیلنگ رشته ای، شیلنگ چند طبقه ، شیلنگ مشبک، شیلنگ الیافی، شیلنگ ژله ای.
در نگارش کوتاه زیر به ایده شیلنگ مویینگی می پردازیم:
مویینگی (capillarity) یکی از پدیده های فیزیکی مایعات است که ناشی از نیروهای چسبندگی سطحی می باشد. اگر از یک لوله یا شیلنگ باریک برای انتقال یک مایع خاص استفاده نمایید اگر نیروی چسبندگی بین مایع و مجرا بیشتر از نیروی بین مولکلولها مایع باشد، مایع درون مجرا شروع به پیشروی می کند و اگر نیروی بین مولکولهای مایع بر نیروی دیگر بچربد مایع به سمت مخزن خون عقب گرد خواهد نمود.
این خاصیت مایعات پدیده بسیار جالبی است که در برخی موارد از آن برای انتقال مایعات استفاده می کند. این پدیده، یکی از سوالات دیرینه بشر را پاسخ می دهد. درختان بلند همچون سرو و چنار و البته بامبو به قدری بلند هستند که بحث انتقال آب به برگهای آنها یکی از مجهولات بشر بوده است. یکی از درگیری های ذهنی دانشمندان کشاورزی در طول زمانها، این بود که درخت بامبو با داشتن قدی به ارتفاع ۳۰ متر چگونه می توانست آب را به برج برگهای خود انتقال دهد. این مسئله با کشف پدیده مویینگی در درون ریشه های درختان پاسخ داده شد.
چالشها و راه حل ها
اگر ما بتوانیم شیلنگی با خاصیت مویینگی بسازیم در زمینه انتقال آب به زمین های کشاورزی گام بلندی برداشته ایم. قطر شیلنگ و جنس آن ، پارامترهایی هستند که باید در این مورد بررسی شوند. در پدیده مویینگی، چسبندگی سطحی شرط اولیه و اصلی به حساب می آید. از طرفی هنگام ساخت شینلگ مویین با این مشکل مواجه می شویم که هر چه قطر شیلنگ کوچکتر باشد مقاومت آن در مقابل عوامل آذار دهنده کاهش پیدا می کند. برای رفع این مشکل می توان شلنگ ها را به یکدیگر متصل کرد و ساختاری با چند مجرا تولید نمود. به این صورت که محصول نهایی، یک شیلنگ یک پارچه با اتصال چند شیلنگ مویین باشد. شیلنگ های مویین برای داشتن خاصیت مویینگی قاعدتا باید در محدوده چند میلی متری، قطر داشته باشند. شلنگ یکپارچه می تواند شامل ۱۰ شیلنگ مویین باشد که به یکدیگر چسبیده اند.
سطح درونی شیلنگ های مویین باید به گونه ای طراحی شود که ملکولها آب بتوانند خود را به آن بچسبانند. در این جا به یکی از تفاوت های شیلنگ های عادی و مویین برمی خوریم . در شیلنگ های عادی چون قرار است یک نیروی خارجی مثل فشار موتور یا گرانش زمین آب را درون مجرا به حرکت درآورد، پس باید سطح درونی شیلنگ صیقلی و بدون مقاومت باشد.
اما در شیلنگ مویین ، مولکولهای آب باید یک سطح برجسته برای دست آویز داشته باشند. در این شیلنگ ها باید از یک سطح پرزدار در درون شیلنگ استفاده کرد تا مولکوهای آب بتوانند بهتر به بدنه شیلنگ جذب شده و راه خود را پیش بگیرند.
