Физики объяснили левитацию капель солевого раствора над водой
Ученым Тюменского государственного университета (ТюмГУ) в составе научного коллектива удалось стабилизировать левитирующие капли солевого раствора над поверхностью воды. По их словам, это позволит улучшить понимание механизмов воздушно-капельной и воздушно-аэрозольной передачи инфекционных заболеваний. Результаты работы опубликованы в International Journal of Thermal Sciences.
Ранее исследователи уже описали подобную технологию для капель чистой воды: ими было открыто явление левитирующих капельных кластеров над поверхностью раствора. Физики ТюмГУ научились стабилизировать кластеры воды и увеличивать время их жизни от десятков секунд до нескольких часов с помощью пучка инфракрасного излучения.
«Задача во многом продиктована необходимостью работы с микроорганизмами, которые традиционно культивируются в питательных средах на основе солевого раствора. Соответственно, капли биокластера неизбежно содержат соль и нужно как минимум понимать, на что это влияет», – отметил руководитель научно-исследовательской лаборатории микрогидродинамических технологий ТюмГУ X-BIO Александр Федорец.
В своей работе физики не только экспериментально доказали возможность получения и поддержания существования соленых капель над поверхностью воды, но и предложили две теоретические модели для описания этих процессов.
Ученые также планируют вывести технологию 2D-аэрозоля на новый уровень. Аэрозоль – двухфазная система, представляющая собой небольшие капли жидкости или маленькие частицы твердого вещества, распределенные в объеме газа. Примерами аэрозолей в быту являются спреи для лечения воспалений горла, увлажнители воздуха, лаки для волос или краски для граффити.
Федорец добавил, что исследование малоизученных процессов в аэрозолях и понимание физики этих процессов может помочь существенно продвинуться в изучении распространения патогенов воздушно-капельным путем, химической эволюции загрязнений атмосферы и даже механизмов изменения климата.
Как отметили в ТюмГУ, установки, с помощью которых физики университета проводят свои исследования, не имеют аналогов в России и за рубежом.
В исследовании принимали участие ученые ТюмГУ, МГУ имени М.В. Ломоносова и Объединенного института высоких температур РАН.
Тюменский государственный университет – участник государственной программы академического лидерства «Приоритет-2030». Исследование проводится в рамках стратегического проекта «Биобезопасный мир».
Источник:
Статья опубликована в сетевом издании «РИА Новости».
