19 ноября 2008, 11:49

Капли заставили левитировать с помощью iPod

Физики из Университета Льеже в Бельгии разработали технологию, с помощью которой капли жидкости левитируют и "танцуют" в воздухе.
Работа ученых опубликована в журнале New Journal of Physics. Как сообщается в пресс-релизе на сайте Института физики, метод был разработан благодаря плееру iPod, принадлежащего одному из авторов работы.

Технологии манипуляций микроскопическими количествами жидкостей очень важны для развития науки и медицины. Например, врачи, изучая капли крови, пота или лимфы, могут многое узнать о состоянии здоровья пациента. Однако при работе с крошечными объемами жидкостей очень высок риск их загрязнения или потери при перемещениях с помощью пипеток или других устройств для манипуляции.

Для преодоления этой трудности несколько лет назад был разработан метод акустической левитации. Это феномен "подвешивания" вещества в среде при помощи звуковых волн. Акустическая левитация позволяет держать каплю вне контакта с поверхностью, однако этот метод требует сложного и дорогостоящего оборудования. Еще один способ избежать соприкосновения с загрязняющими поверхностями - использование технологии прыгающих капель. Но она работает только для жидкостей определенной (очень высокой) вязкости.

Идея нового метода родилась у ученых после того, как один из них заметил, что когда его iPod проигрывает низкие ноты, попавшие на него капли начинают вращаться и "танцевать". Этот эффект наблюдался для капель разного размера и жидкостей в широком диапазоне вязкости. Используя обнаруженный принцип, физики разработали простой метод работы с каплями: жидкость разбрызгивается над резервуаром с маслом, который вибрирует в вертикальной плоскости, и при определенных параметрах вибрации капли начинают "прыгать" и "танцевать". Видео, на котором запечатлено необычное поведение капель, можно посмотреть здесь.

При обычных условиях капля, помещенная на масляную поверхность, разрушается, смешиваясь с маслом. При вертикальных вибрациях масляной поверхности достаточной силы (выше некоторого порогового значения) капля остается целой и "прыгает" по поверхности.

Создатели новой технологии считают, что на найдет широкое применение в медицине, химии, биохимии и медицине именно благодаря своей простоте и относительной дешевизне.