Свет замедляет движение наночастиц в жидкости

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

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

Две половины над гаванью: строительство стальной арки Сиднейского моста

Когда в конце 1920-х над Сиднейской гаванью начали расти две половины будущей арки, это выглядело почти неправдоподобно. Стальные конструкции тянулись от обоих берегов навстречу друг другу, но под...

Как поведет себя вода на Луне: почему физика полива в реголите оставляет корни без кислорода

Для долговременного присутствия человека на Луне необходима автономная система жизнеобеспечения. Доставка продуктов питания с Земли требует слишком больших затрат, поэтому ключевым элементом...

Обзор портативного тепловизора со встроенным мультиметром FNIRSI TDM-120P

В этом обзоре рассмотрим портативный тепловизор FNIRSI TDM-120P со встроенным мультиметром. Устройство позволяет оценивать распределение температуры на различных поверхностях, выявлять участки...

Почему в СССР хлеб почти не плесневел, а сейчас портится за 2 дня

Многие люди, выросшие в Советском Союзе, вспоминают: купленный батон или буханка могли лежать дома несколько дней и не прокисать и покрываться плесенью. От хлеба шёл аромат, хрустящая корочка,...

Таяние ледника Твейтса в Антарктиде удвоит подъем уровня моря к 2100 году: пересмотр скорости таяния льдов Антарктиды

Ледник Твейтса в Западной Антарктиде занимает площадь около 192 тысяч квадратных километров. По объему сосредоточенного в нем льда он сопоставим с островом Великобритания. Если этот массив...

Беспроводная зарядка почти также как по проводу: на что способен магнитный повербанк Baseus PicoGo AM52

Магнитные внешние аккумуляторы удобны тем, что их можно просто прикрепить к смартфону и пользоваться им без лишних проводов. Baseus PicoGo AM52 — повербанк ёмкостью 10 000 мА·ч с...