Намагниченные капли подражают природным структурам
Как заставить танцевать горсть капель ферромагнитной жидкости? Поместить их над колеблющимся магнитом на водоотталкивающую поверхность! Ферромагнитными жидкостями – жидкостями, куда подмешали магнитные наночастицы – можно управлять в магнитном поле. Яакко Тимонен (Jaakko Timonen) и его коллеги по Университету Аалто в Эспу разместили небольшую каплю ферромагнитной жидкости на сверхгидрофобной поверхности. Когда под ней разместили магнит и начали приближать его, капля разделились надвое. И далее, по ходу приближения магнита, образовывались всё новые капли – идеально симметричной формы, сообщает New Scientist.
Новые капли удерживались на расстоянии силами магнитного отталкивания и водоотталкивающей поверхностью. Даже если потом убрать магнит, капли не сольются снова – у них не хватит на это энергии.
Похожие статические системы встречаются и в природе: атомы кристаллов и складки белков автоматически организуются на минимальном энергетическом уровне. Другие естественные структуры – например, клеточный скелет (гибкие волокна, образующие клеточный каркас), требуют постоянного притока энергии.
В лаборатории такие динамичные структуры создать гораздо сложнее, но Тимонен догадался, что, если двигать магнитом туда-сюда под поверхностью, где находятся капли, то они будут получать энергию, и смогут образовывать новые структуры. Если двигать магнитом очень быстро, капли снова сливаются – но как только он останавливается, капли возвращаются в изначальное состояние.
Возможность разделять и манипулировать каплями пригодится в работе «лабораторий на чипе» - например, при анализе проб воды. «Вы можете разделить одну каплю на пять, и над каждой произвести независимую процедуру анализа», - говорит Тимонен.
Артём Космарский nauka21vek.ru