Версия для слабовидящих
Микробумеранги не подчиняются броуновскому движению Печать Email
Новости науки
29.10.2013
Хотя броуновское движение открыто в 1827 году, его теория была предложена только в 1905-м, когда Альберт Эйнштейн вывел математические формулы, описывающие такое движение частиц. Эти формулы опираются на допущение о том, что движение частиц во все стороны равновероятно и инерцией броуновской частицы можно пренебречь. По Эйнштейну получалось, что расстояние, пройденное частицей, пропорционально квадратному корню из времени, которое она потратила на путь. С учётом равновероятности движения в любом направлении такая частица, по сути, никуда не двигалась, топчась на месте.

Движение полимерного микробумеранга в воде; синяя линия отмечает перемещение точки на пересечении лопастей частицы. (Фото авторов работы.)


Теория броуновского движения справедлива для частиц определённых размеров. Но, кроме размера, у частицы есть ещё и форма, которую простоты ради обычно полагают сферической. Однако форма может довольно сильно влиять на движение частицы, и исследователи из Кентского университета штата Огайо (США) решили проверить, можно ли придать броуновской частице такую форму, которая сделает её «путешествия» предсказуемыми.

Попытка удалась: на страницах Physical Review Letters Ци-Хо Вэй и его сотрудники описывают бумерангообразные коллоидные частицы, которые двигались в растворе иначе, чем это предписано теорией.

Частицы были размером 2,1 мкм в длину и 0,51 мкм в толщину; их полимерный материал впитывал воду, и после набухания частицы помещались между двумя стёклами, чтобы они могли двигаться только в двух направлениях. Движение наблюдали в микроскоп и снимали на видео.

И, как выяснилось, такие микробумеранги были вполне способны на направленное движение — правда, недолгое: в течение одной минуты частица двигалась по биссектрисе, проходящей через угол между лопастями бумеранга. Спустя минуту перемещения становились хаотическими, то есть её движения обретали равную вероятность для разных направлений, как это и бывает в обычном броуновском случае.

Однако целая минута предсказуемого движения микрочастицы вселила в исследователей определённую надежду: коллоидные частицы, сохраняющие направленное движение, могли бы весьма пригодиться в медицине. Осталось только понять, как заставить их двигаться в одном направлении ещё дольше...

Подготовлено по материалам Phys.Org. Фото на заставке принадлежит Shutterstock.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10009763/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта