ВЕСЕЛКА

Инженеры Стэнфордского университета, исследующие микрогидродинамику, раскрыли математические правила, стоящие за хаотичным движением крошечных капель воды. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые, работающие над изучением законом микрогидродинамики — поведения малых потоков потоков жидкостей, провели эксперимент: они поместили в каплю воды маркер, заключенный в масляную оболочку, прогнали тысячи капель через воронку и получили возможность наблюдать за движением потоков жидкости.

«Изучая физику потока капель в воронке, мы наблюдали, что, просачиваясь с широкого конца воронки через узкий, в который может пройти только одна капля за раз, капли ведут себя весьма упорядоченным образом. Это стало неожиданностью для нас», — сказала Синди Тан, соавтор исследования.

Стэнфордские инженеры и математики пришли к выводу, что поведение капель жидкости схоже с атомами металлов, окруженных облаками электронов.

«И те, и другие занимают пространство, — говорит Вэй Цай, изучающий движение частиц в кристаллах. — Нельзя поместить два атома или две капли в одно и то же место».

Ученые обнаружили математический порядок движения капель воды и полагают, что их открытие, помимо очевидной важности для микрофлюидики, может однажды помочь формированию нанокристаллов точной заданной формы. Например, нанопроволоки толщиной в один атом.

«Мы увидели нечто непонятное, начали задавать правильные вопросы и открыли кое-что полезное не только для изучаемой проблемы, но и в совершенно другой области, в данном случае — как может происходить производство нанокристаллов», — говорт Тан.

Принципы микрогидродинамики применяются также в создании «лаборатории-на-чипе». IBM использует эту технологию для создания технологии «жидкой биопсии», применяя метод распознавания вирусов в жидкостях для фильтрации масштабе от 20 до 110 нанометров.