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.
Эль-Ниньо, климатическое явление, связанное с повышением температуры поверхностных вод в экваториальной части Тихого океана, в…
Российские ученые выявили и описали ранее неизвестный вид микроорганизмов, способных вырабатывать метан — один из…
Российские исследователи создали математическую модель, позволяющую оценивать процессы разрушения пластика под воздействием высоких температур. На…
Исследователи Института химии и химической технологии СО РАН в Красноярске разработали способ переработки лигнина —…
Российские и индийские ученые разработали технологию получения аммиака с использованием солнечной энергии, воды и воздуха.…
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами разработали способ улучшения характеристик биодизельного топлива путем смешивания…