Свет замедляет движение наночастиц в жидкости

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Оффтопик

Исследовательская группа Рурского университета в Бохуме выявила ранее неизвестное явление — квантовое трение, возникающее при воздействии света на наночастицы в водной среде. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Ученые проводили эксперименты с углеродными нанотрубками, помещенными в водный раствор. При облучении видимым светом нанотрубки, толщина которых в 100 тысяч раз меньше человеческого волоса, начинали флуоресцировать и одновременно замедляли свое движение в жидкости. Скорость диффузии наночастиц снижалась пропорционально увеличению интенсивности светового излучения.

Эффект замедления возникает из-за взаимодействия между электронными возбуждениями внутри нанотрубки и молекулами окружающей воды. Когда свет возбуждает электроны в материале нанотрубки, возникают квазичастицы, называемые экситонами. Эти экситоны движутся вдоль структуры нанотрубки и создают флуктуирующие дипольные моменты, которые взаимодействуют с молекулами воды. В результате на поверхности нанотрубки возникает дополнительное сопротивление, подобное увеличению вязкости жидкости.

Автор: freepik Источник: www.magnific.com

Для подтверждения механизма этого явления исследователи использовали атомистическое моделирование, которое показало прямую передачу импульса между возбужденной нанотрубкой и водой. Кроме того, команда применила терагерцовую спектроскопию, которая позволила в режиме реального времени зафиксировать процесс рассеивания энергии в жидкости после электронного возбуждения.

Это открытие подтверждает, что на наноуровне вода выступает активным участником взаимодействия, а не пассивной средой. Ученые отмечают, что возможность контролировать трение между твердым телом и жидкостью с помощью света открывает новые перспективы для применения в нанотехнологиях и материаловедении, особенно в областях, требующих точного управления транспортными процессами на молекулярном уровне.

Источник: Phys.org

нет
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор GP M20E: внешний аккумулятор 20 000 мАч, который полностью заряжается всего за 2 часа

Достаточно мощный повербанк от знаменитого бренда GP. Модель называется M20E и получила три разъёма для одновременной зарядки сразу трёх устройств. Выходная мощность составляет 65 Вт, но...

Бойлер косвенного нагрева от газового котла — сколько стоят 100 литров горячей воды зимой и летом

Кажется, бойлер косвенного нагрева дает горячую воду почти бесплатно. Но летом котел работает только ради бака — и расчет показывает другую картину.

✦ ИИ  ЗИЛ-4102: за что правительственный седан без рамы прозвали «Райка» и почему его закрыли

Летом 1988 года из ворот шестого легкового цеха Завода имени Лихачева выехали два правительственных седана, у которых полностью отсутствовала традиционная стальная рама. Крыша, капот, крышка...

Доса: как ферментация превращает рис и чечевицу в тонкий хрустящий блин

У досы странная геометрия вкуса. На тарелке она может быть почти невесомой: тонкий круг, свернутый трубкой или сложенный пополам, края сухо ломаются, середина остаётся чуть мягче. Но эта хрупкость...

Зачем мурене вторая пара челюстей в глотке и как работает этот природный капкан

Подавляющее большинство хищных рыб в океане не кусает свою добычу при атаке, а засасывает ее с током воды, создавая в пасти резкое отрицательное давление. Однако мурена, охотящаяся в узких...

Почему у 20-литровой металлической канистры именно три ручки и почему её конструкция была засекречена до последнего

В обычной металлической канистре для топлива объёмом 20 литров есть деталь, которая до сих пор вызывает удивление у тех, кто впервые её замечает. На ней три ручки, расположенные рядом на верхней...