Ученые из Тюменского государственного университета научились контролировать капельные кластеры, которые парят над поверхностью воды.
По словам автора исследования профессора Физико-технического института Александра Федорца, создание и изучение левитирующих микрокапель позволит исследовать химические процессы, которые происходят в очень маленьких объемах жидкости.
Капельный кластер – это скопление очень маленьких капель, диаметром около 1/20 миллиметра, которые возникают при испарении воды и левитируют над ее поверхностью на высоте, примерно равной диаметру капель. При этом микрокапли выстраиваются в однослойную шестиугольную структуру, образуя «плоский туман». Отметим, что впервые капельный кластер был обнаружен Федорцом в 2004 году.
В новом исследовании ученый использовал для нагрева воды лазер, а для контроля капель – инфракрасное излучение. Воду на подложке из ситаллового стекла (более гладкого, чем обычное) нагревали снизу лазером, она испарялась, и над ее поверхностью образовывался слой капель около 35 микрометров диаметром.
Ученый направил на капли инфракрасные лучи и обнаружил, что с их помощью можно менять размер капель: без облучения капли растут, а под действием ИК-лучей уменьшаются.
Как говорит исследователь, теперь можно создавать и контролировать левитирующие структуры из микрокапель. Капельные кластеры нужны для исследований процессов, которые происходят в самых разных аэрозолях, а это важно, так как в маленьких объемах капель химические процессы идут совсем не так, как в больших.
«Можно взять каплю, поместить туда интересующее нас химическое соединение и детально узнать, что с ним происходит в отдельной микрокапле. Это дает принципиально новые возможности для исследований, например, аэрозолей, которые образуются при распылении пестицидов», – поясняет Александр Федорец.
По его словам, капельные кластеры могут помочь и в исследованиях биохимических процессов, происходящих в клетках, сообщает ТАСС.
Источник: Официальный сайт ТюмГУ