Новости науки "Русского переплета" Ученые ТюмГУ научились удерживать капельные кластеры в течение нескольких часов, облучая их инфракрасным светом. Кроме того, теперь они умеют работать не только с горячими жидкостями (50-60 °C), но и с более холодными (27-30 °C), что открывает возможность изучения субстанций, связанных с жизнедеятельностью организмов.

Поясняет заведующий лабораторией микрогидродинамических технологий ТюмГУ, доктор технических наук Александр Федорец: "Мы создали технологию, которая позволяет исследовать процессы в каплях в лабораторных условиях. Условно говоря, мы можем каждой сгенерированной нами капельке аэрозоля присвоить номер, завести на нее паспорт и наблюдать за ней длительно. В природных аэрозолях, которым, например, является обычный туман, — такое наблюдение невозможно, потому что вы никогда не отследите поведение отдельно взятой капельки".

Аэрозолями называют не смешивающиеся и не реагирующие друг с другом химически (дисперсная система) взвешенные мелкие частицы. В природе из аэрозолей состоят облака, туман, дым (свободнодисперсные аэрозоли), пыль (грубодисперсные аэрозоли) и так далее. Аэрозоли образуются при механическом измельчении и распылении твёрдых тел или жидкостей: при дроблении, истирании, взрывах, горении, распылении в пульверизаторах. Поэтому ученым так важно знать, особенности химических и биологических процессов, протекающих в микрокаплях аэрозолей, — эти знания дадут возможность спрогнозировать природные явления и минимизировать загрязнение окружающей среды.

Капельки аэрозолей "работают" как химические реакторы микроскопических размеров с уникальными характеристиками. В этих "реакторах" происходят интереснейшие процессы: преобразование одних веществ в другие, — опасных в безопасные и наоборот. Если навести микроскоп на обычный туман, то можно увидеть совершенно хаотичную картину: капельки беспорядочно носятся, поэтому невозможно оценить, что происходит в отдельно взятой капле.

Уникальность технологии ТюмГУ в том, что ученые могут получить практически такие же капли, как в природном аэрозоле, но полностью контролировать их поведение. То есть эти капли могут быть подведены в поле зрения микроскопа и исследованы там. Это позволяет изучить природные процессы на совершенно новом уровне.

Последние достижения ученых ТюмГУ связаны с разработкой технологии сборки кластеров из заданного количества капелек. Это принципиально новые возможности управления процессом.

"Мы давно умели сами создавать кластеры, но они собирались из произвольного числа капелек, — как получится, так и получится, — объясняет Александр Федорец. — Сейчас же мы можем собирать кластеры из любого нужного нам количества. Такие кластеры проявили себя очень интересно. Классический кластер, который мы изучали, имел гексагональную структуру. Малые кластеры оказались гораздо разнообразнее. И каждый раз они формируются одинаково, каждая капля как будто бы знает свое место. Но, конечно же, это происходит не по магическим законам, — в воде нет носителя информации или воображаемого робота, который расставляет эти капельки в нужные структуры… Все происходит сообразно законам физики и геометрии пространства".

Формы, которые принимает кластер, оптимальны с точки зрения физики пространства. Таким образом обеспечивается самая плотная упаковка и стабильная структура кластера. Поэтому эти формы воспроизводятся автоматически.

На данный момент технология удержания и изучения микрокапель с возможностью формировать нужные кластеры существует только в Тюменском государственном университете.

Тюменский государственный университет — участник государственной программы поддержки крупнейших российских вузов "Проект 5-100", которая была запущена Министерством образования и науки в соответствии с указом президента "О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки" для обеспечения качественного прорыва по повышению конкурентоспособности ведущих российских университетов.

По информации" /> Ученые ТюмГУ научились удерживать капельные кластеры в течение нескольких часов, облучая их инфракрасным светом. Кроме того, теперь они умеют работать не только с горячими жидкостями (50-60 °C), но и с более холодными (27-30 °C), что открывает возможность изучения субстанций, связанных с жизнедеятельностью организмов.

Поясняет заведующий лабораторией микрогидродинамических технологий ТюмГУ, доктор технических наук Александр Федорец: "Мы создали технологию, которая позволяет исследовать процессы в каплях в лабораторных условиях. Условно говоря, мы можем каждой сгенерированной нами капельке аэрозоля присвоить номер, завести на нее паспорт и наблюдать за ней длительно. В природных аэрозолях, которым, например, является обычный туман, — такое наблюдение невозможно, потому что вы никогда не отследите поведение отдельно взятой капельки".

Аэрозолями называют не смешивающиеся и не реагирующие друг с другом химически (дисперсная система) взвешенные мелкие частицы. В природе из аэрозолей состоят облака, туман, дым (свободнодисперсные аэрозоли), пыль (грубодисперсные аэрозоли) и так далее. Аэрозоли образуются при механическом измельчении и распылении твёрдых тел или жидкостей: при дроблении, истирании, взрывах, горении, распылении в пульверизаторах. Поэтому ученым так важно знать, особенности химических и биологических процессов, протекающих в микрокаплях аэрозолей, — эти знания дадут возможность спрогнозировать природные явления и минимизировать загрязнение окружающей среды.

Капельки аэрозолей "работают" как химические реакторы микроскопических размеров с уникальными характеристиками. В этих "реакторах" происходят интереснейшие процессы: преобразование одних веществ в другие, — опасных в безопасные и наоборот. Если навести микроскоп на обычный туман, то можно увидеть совершенно хаотичную картину: капельки беспорядочно носятся, поэтому невозможно оценить, что происходит в отдельно взятой капле.

Уникальность технологии ТюмГУ в том, что ученые могут получить практически такие же капли, как в природном аэрозоле, но полностью контролировать их поведение. То есть эти капли могут быть подведены в поле зрения микроскопа и исследованы там. Это позволяет изучить природные процессы на совершенно новом уровне.

Последние достижения ученых ТюмГУ связаны с разработкой технологии сборки кластеров из заданного количества капелек. Это принципиально новые возможности управления процессом.

"Мы давно умели сами создавать кластеры, но они собирались из произвольного числа капелек, — как получится, так и получится, — объясняет Александр Федорец. — Сейчас же мы можем собирать кластеры из любого нужного нам количества. Такие кластеры проявили себя очень интересно. Классический кластер, который мы изучали, имел гексагональную структуру. Малые кластеры оказались гораздо разнообразнее. И каждый раз они формируются одинаково, каждая капля как будто бы знает свое место. Но, конечно же, это происходит не по магическим законам, — в воде нет носителя информации или воображаемого робота, который расставляет эти капельки в нужные структуры… Все происходит сообразно законам физики и геометрии пространства".

Формы, которые принимает кластер, оптимальны с точки зрения физики пространства. Таким образом обеспечивается самая плотная упаковка и стабильная структура кластера. Поэтому эти формы воспроизводятся автоматически.

На данный момент технология удержания и изучения микрокапель с возможностью формировать нужные кластеры существует только в Тюменском государственном университете.

Тюменский государственный университет — участник государственной программы поддержки крупнейших российских вузов "Проект 5-100", которая была запущена Министерством образования и науки в соответствии с указом президента "О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки" для обеспечения качественного прорыва по повышению конкурентоспособности ведущих российских университетов.

По информации" />

TopList Яндекс цитирования
Русский переплет
Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Чат Научный форум
Первая десятка "Русского переплета"
Темы дня:

Мир собирается объявить бесполётную зону в нашей Vselennoy! | Президенту Путину о создании Института Истории Русского Народа. |Нас посетило 40 млн. человек | Чем занимались русские 4000 лет назад? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?


Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Подписаться на новости

АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах" | "Terra & Comp" (Геология и компьютеры) | "Неизбежность странного микромира"| "Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан Международной Соросовской Программой образования в области точных наук.
Новости из мира науки и техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

25.12.2017
11:22

Российские ученые создали уникальный метод управления левитирующими каплями

    Физики из Тюменского государственного университета научились исследовать микрочастицы жидкости в момент левитации, а также формировать нужные по размеру кластеры из упорядоченных микрокапель. Работа имеет фундаментальное значение для понимания процессов распространения загрязнений в окружающей среде и последующего предотвращения экологических катастроф. Статья с исследованием опубликована в авторитетном научном журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.

    В 2003 году ученые Тюменского государственного университета обнаружили явление самоорганизации капель воды в упорядоченные кластеры. Капли левитируют над поверхностью воды за счет восходящих потоков воздуха и находятся в стабильном состоянии до нескольких минут. Как только капля увеличивается в размерах за счет конденсации, она становится все более тяжелой, восходящие потоки уже не могут ее держать, капля "падает" в воду и кластер распадается. Все это происходит в тысячные доли секунды, и затрагивает сотни капель одновременно.

    Ученые ТюмГУ научились удерживать капельные кластеры в течение нескольких часов, облучая их инфракрасным светом. Кроме того, теперь они умеют работать не только с горячими жидкостями (50-60 °C), но и с более холодными (27-30 °C), что открывает возможность изучения субстанций, связанных с жизнедеятельностью организмов.

    Поясняет заведующий лабораторией микрогидродинамических технологий ТюмГУ, доктор технических наук Александр Федорец: "Мы создали технологию, которая позволяет исследовать процессы в каплях в лабораторных условиях. Условно говоря, мы можем каждой сгенерированной нами капельке аэрозоля присвоить номер, завести на нее паспорт и наблюдать за ней длительно. В природных аэрозолях, которым, например, является обычный туман, — такое наблюдение невозможно, потому что вы никогда не отследите поведение отдельно взятой капельки".

    Аэрозолями называют не смешивающиеся и не реагирующие друг с другом химически (дисперсная система) взвешенные мелкие частицы. В природе из аэрозолей состоят облака, туман, дым (свободнодисперсные аэрозоли), пыль (грубодисперсные аэрозоли) и так далее. Аэрозоли образуются при механическом измельчении и распылении твёрдых тел или жидкостей: при дроблении, истирании, взрывах, горении, распылении в пульверизаторах. Поэтому ученым так важно знать, особенности химических и биологических процессов, протекающих в микрокаплях аэрозолей, — эти знания дадут возможность спрогнозировать природные явления и минимизировать загрязнение окружающей среды.

    Капельки аэрозолей "работают" как химические реакторы микроскопических размеров с уникальными характеристиками. В этих "реакторах" происходят интереснейшие процессы: преобразование одних веществ в другие, — опасных в безопасные и наоборот. Если навести микроскоп на обычный туман, то можно увидеть совершенно хаотичную картину: капельки беспорядочно носятся, поэтому невозможно оценить, что происходит в отдельно взятой капле.

    Уникальность технологии ТюмГУ в том, что ученые могут получить практически такие же капли, как в природном аэрозоле, но полностью контролировать их поведение. То есть эти капли могут быть подведены в поле зрения микроскопа и исследованы там. Это позволяет изучить природные процессы на совершенно новом уровне.

    Последние достижения ученых ТюмГУ связаны с разработкой технологии сборки кластеров из заданного количества капелек. Это принципиально новые возможности управления процессом.

    "Мы давно умели сами создавать кластеры, но они собирались из произвольного числа капелек, — как получится, так и получится, — объясняет Александр Федорец. — Сейчас же мы можем собирать кластеры из любого нужного нам количества. Такие кластеры проявили себя очень интересно. Классический кластер, который мы изучали, имел гексагональную структуру. Малые кластеры оказались гораздо разнообразнее. И каждый раз они формируются одинаково, каждая капля как будто бы знает свое место. Но, конечно же, это происходит не по магическим законам, — в воде нет носителя информации или воображаемого робота, который расставляет эти капельки в нужные структуры… Все происходит сообразно законам физики и геометрии пространства".

    Формы, которые принимает кластер, оптимальны с точки зрения физики пространства. Таким образом обеспечивается самая плотная упаковка и стабильная структура кластера. Поэтому эти формы воспроизводятся автоматически.

    На данный момент технология удержания и изучения микрокапель с возможностью формировать нужные кластеры существует только в Тюменском государственном университете.

    Тюменский государственный университет — участник государственной программы поддержки крупнейших российских вузов "Проект 5-100", которая была запущена Министерством образования и науки в соответствии с указом президента "О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки" для обеспечения качественного прорыва по повышению конкурентоспособности ведущих российских университетов.

    По информации https://ria.ru/science/20171223/1511565411.html

    Обозрение "Terra & Comp".

Помощь корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100


Rambler's Top100