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

Рождение спама: как в 1978 году одна рекламная рассылка изменила архитектуру ARPANET

Третье мая 1978 года. В этот день мир технологий изменился, хотя тогда этого почти никто не понял. Гэри Туэрк, менеджер по маркетингу из Digital Equipment Corporation, хотел продать компьютеры. Он...

0 + 0 > 0: ИИ помог доказать невозможный квантовый парадокс в защите данных

В фундаментальной теории информации долгое время считался незыблемым базовый принцип: свойства независимых физических систем при их параллельном объединении складываются предсказуемо. Если линия...

Как черные дыры разгоняют темную материю и почему ее можно поймать уже сейчас

В современной физике сложился глубокий разрыв между теорией и экспериментом. Астрономические наблюдения не оставляют сомнений: подавляющая часть массы во Вселенной приходится на невидимую темную...

Бортовой компьютер робота заменили емкостью с водой: машина научилась самостоятельно принимать решения за счет физики волн

Автономные мобильные роботы сталкиваются с аппаратным ограничением. Чтобы безопасно перемещаться в пространстве, машине необходимо непрерывно собирать данные с датчиков, анализировать геометрию...

Можно ли убежать от шимпанзе: кто быстрее на земле и что изменится среди деревьев

Почти в любой подборке о шимпанзе встречается одна и та же цифра: животное якобы разгоняется до 40 км/ч. Получается простой ответ. Большинство людей бегает медленнее, значит, убежать не...

Пещера Фингала: почему ее называют поющей и как с ней связан Мендельсон

В мире сотни пещер, и трудно найти такую, что сумеет удивить, поскольку, будем честны, почти все пещеры это просто отверстия в горе. Сравнение, конечно, грубое, и знатоки геологии смогут как...