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

«Электроника-311-стерео» (1977): переносной кассетник играл сразу на четыре колонки

В середине 1970‑х советский переносной кассетник оставался по сути монофоническим устройством, даже если мог выводить стереосигнал на внешние акустические системы. «Электроника‑311‑стерео»,...

Нырок в один конец: почему Колодец Иакова забирает жизни и манит дайверов

Дайвинг хобби опасное: человек погружается под толщи воды с ограниченным запасом воздуха, и никто не может гарантировать, что он сумеет всплыть даже в самых прозрачных и испытанных сотнями дайверов...

Патерностер — лифт без дверей и остановок: почему его запретил почти весь мир

В конце XIX века первые городские лифты двигались настолько медленно, что чиновники в министерствах предпочитали подниматься на верхние этажи пешком. Гидравлические и паровые подъемники требовали...

Почему яблоко выглядит совершенно здоровым, а после разрезания возле сердцевины оказывается бурым

С яблоками бывает неприятный сюрприз: плод снаружи выглядит почти идеально — кожица гладкая, пятен нет, мякоть под пальцами плотная. Но стоит разрезать его пополам, и возле семенной...

Почему в Исландии долго не было комаров и как они всё-таки там появились?

Летом в Исландии можно увидеть водопады, ледники и огромные скопления птиц. А вот привычного комариного писка возле палатки здесь долгое время не слышали. Отсутствие комаров стало такой же...

Почему обычного туриста не пустят на поезд до самой северной станции мира

Станция называется Карская и находится на полуострове Ямал примерно на 70-й параллели. Она служит конечной точкой железной дороги Обская — Бованенково — Карская протяженностью 572 километра...