Ученые Северо-Западного университета разработали новую технику для захвата микрочастиц

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.