Физики наблюдали необычное поведение микроцастицы при ее движении по кривой цилиндра. Об этом явлении сообщается в пресс-релизе Северо-Западного университета Америки. Об этом сообщает 3Dnews.
Мишель Дрисколл и его коллеги провели эксперименты, в которых они направляли микрочастицу на вращающееся цилиндрическое препятствие в жидкой среде. Они ожидали одного из двух результатов: частица должна была либо столкнуться с препятствием, либо обогнуть его.
Однако частица обогнула препятствие и прилипла к его обратной стороне. Ученые были озадачены таким поведением — казалось, что каким-то невероятным образом препятствие удерживает их частицу.
Проведя серию симуляций, экспериментов и наблюдений, исследователи смогли разгадать физику, лежащую в основе этого странного явления. Этому способствуют три фактора: электростатика, гидродинамика и случайное движение окружающих молекул.
Размер препятствия определял, сколько времени потребуется частице, чтобы вырваться. Оказалось, что из-за особенностей гидродинамики внутри камеры для образцов образовалась застойная зона. Другими словами, вращающийся микроролик заставлял жидкость течь в камере.
Движущаяся жидкость создавала очаги неподвижности, включая один за препятствием, где она и оставалась. Когда частица попадала в эту область и останавливалась, она застревала. Но чтобы достичь застойной зоны, частица должна была совершить резкий разворот. Достигнув препятствия, она обогнула его и прилипла к задней стороне.
Дрисколл обнаружил, что броуновское движение молекул внутри жидкости «забрасывает» частицы в застойные области, а также установил, что размер препятствия определяет, сколько времени потребуется частице, чтобы выбраться из него.
Например, броуновским колебаниям легче протолкнуть частицу в область захвата, если препятствие (или ловушка) меньше. Изменяя ее размер, исследователи могут увеличить время удержания на порядки.
Авторы надеются, что их метод окажется полезным в научных экспериментах, связанных с удержанием микрочастиц.
Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что в Амурской области заметили медведей.
Президент России Владимир Путин выразил солидарность с позицией лидера США Дональда Трампа непосредственно о злоупотреблении…
Палеоклиматологи обнаружили недавно, что средневековая "черная смерть", то есть эпидемия чумы, была в том числе…
Палеогенетики из ЮАР и Европы в ходе исследований открыли неизвестную доселе популяцию древних людей, которая,…
Новый метод специального поиска атмосферных загрязнителей применили накануне в Северном Арктическом федеральном университете (САФУ). Он…
Если неподалеку перерабатывают мусор, страх за окружающую среду растет, а любой неприятный запах, стоит ему…
Российские исследователи разработали специальную комплексную методику непосредственно для оценки пластикового загрязнения прибрежных зон, которая будет…