1. Для просмотра полной версии форума нужно Войти или зарегистрироваться
    Скрыть объявление
  2. В период военного положения в Украине рекомендуем сохранять трезвость, это жизненно важно как вам так и вашим близким, возможно вам придётся их защищать и для этого лучше оставаться трезвыми! Нужно пережить это не лёгкое время, помогайте друг другу чем можете, мы с вами! Гуманитарная помощь жителям Украины
    Скрыть объявление

Эффект Магнуса в электрическом поле сделал возможным селективное разделение наночастиц

Тема в разделе "Новости науки, техники и т.д.", создана пользователем Бот:, 27/5/20.

  1. TS
    Бот:

    Бот: Legalizer BOT

    Регистрация:
    11/2/17
    Сообщения:
    102.369
    Карма:
    433
    Репутация:
    547
    Оценки:
    +8.991/79/-102
    Необычное явление открыли два американских ученых в процессе тестирования программы, которая моделирует взаимодействия частиц в микроскопических масштабах.


    Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали способ управления суспендированными наночастицами. Очень простой подход, который требует всего лишь приложения к суспензии электрического поля, может найти применение в промышленности или медицине. Статья об этом в издании Physical Review Letters.

    Работа исследователей основана на электрокинетической версии явления, известного как эффект Магнуса. Это феномен, который часто возникает при обтекании вращающегося тела потоком газа или жидкости: на тело начинает воздействовать сила, перпендикулярная движению потока.

    Эффект Магнуса работает в макроскопических масштабах, то есть на объектах, которые легко различимы невооруженным глазом. Явление, открытое специалистами MIT, возникает под действием электрического поля и дает возможность управлять микроскопическими частицами.



    Эффект Магнуса на примере полета вращающегося баскетбольного мяча / © Youtube — Veritasium

    Открытие стало неожиданностью для его авторов — Захари Шермана и Джеймса Свона. Ученые обнаружили его, когда тестировали программное обеспечение для моделирования взаимодействий наночастиц. Поместив такие частицы в жидкий электролит, исследователи решили проверить, как их программа покажет ионную кластеризацию — явление, при котором ионы электролита группируются вокруг частиц наноматериала.

    Поместив раствор в электрическое поле, Шерман и Свон ожидали, что наночастицы будут двигаться вдоль силовых линий этого поля: такое электрокинетическое явление называется электрофорезом. «Но потом мы увидели эту забавную вещь, — говорит Шерман. — Если поле было достаточно сильным, то какое-то время шел нормальный электрофорез, но затем коллоидные частицы самопроизвольно начинали вращаться. <…> Это довольно странно, потому что вы прикладываете силу в одном направлении, а частицы начинают перемещаться ортогонально к ней».


    [​IMG]

    Положительно (красный цвет) и отрицательно (синий цвет) заряженные ионы группируются вокруг наночастиц / © Z. Sherman & J. Swan, Physical Review Letters, 2020

    Поскольку сила, возникающая в этом случае, направлена перпендикулярно линиям электрического поля, эффект можно использовать для создания движения частиц в микротрубках, разместив электроды вверху и внизу. В «классическом» электрофорезе частицы просто движутся в направлении электродов и в итоге оседают на них, а при способе, описанном выше, частицы будут непрерывно волнообразно двигаться по каналу.

    Эффект, обнаруженный Своном и Шерманом, можно использовать для селективного разделения частиц, лекарств направленного действия или же для тонкого управления сложными химическими реакциями (например, для доставки катализатора в нужное место или вывода побочных продуктов синтеза). Также, по словам авторов исследования, эффект работает для широкого спектра размеров и материалов наночастиц.

    Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.


    Закладка


    Скопировать ссылку


    Печать
     
Загрузка...