Физики обнаружили эффект торможения наночастиц светом в жидкости

Физики из Рурского университета в Бохуме обнаружили эффект квантового трения при облучении углеродных нанотрубок светом. Интенсивное освещение замедляет диффузию наночастиц в водном растворе, что противоречит традиционным представлениям о влиянии света на материю.

Немецкие исследователи поместили флуоресцентные нанотрубки в воду. Диаметр частиц оказался в 100 000 раз меньше человеческого волоса. При увеличении яркости света скорость движения нанотрубок снижалась. Частицы вели себя так, будто перемещались в более вязкой среде.

Причиной замедления стали экситоны — парные энергетические частицы, состоящие из электрона и дырки. Свет генерирует экситоны внутри нанотрубок. Эти частицы взаимодействуют с молекулами воды и передают им импульс. Терагерцовая спектроскопия подтвердила передачу энергии от нанотрубок окружающей жидкости.

Квантовое трение отличается от обычного отсутствием физического контакта. Замедление возникает из-за взаимодействия колеблющихся электрических зарядов внутри твёрдого материала с молекулами жидкости. Ученые называют это «невидимым тормозом» на наноуровне. Эксперименты показали размытие границ между физикой твердых тел и жидкостей.

Открытие может найти применение в управлении нанороботами и контроле химических реакций. Себастьян Крус из команды исследователей отметил, что способность регулировать трение светом открывает новые возможности в материаловедении. Результаты опубликованы в журнале Nature в июле 2026 года.

Источник: ScienceAlert