Капли воды – завод по изготовлению золотых изделий?
Это больше похоже на золотой фонтан, чем на прииск. Летающие капли горячей воды были использованы для изготовления сложных структур из золота. Такие капли могут в один прекрасный день стать крошечными заводами для изготовления электрических и медицинских компонентов. Золотые наночастицы обладают уникальными свойствами, которые используются в медицине и электронике. Но их создание обычно требует токсичных химических веществ. «Если я создаю наночастицу из каких-либо опасных соединений, а затем хочу ее использовать в медицинском оборудовании, я беспокоюсь о том, насколько токсична сама частица», - рассказывает Мади Эльбахри (Mady Elbahri) из Кильского университета Киля (Германия).
Метод создания структур из капель воды, соответственно, обходит эту проблему, так как в воде не содержится никаких токсичных веществ. Данный метод несколько напоминает процесс, когда капли воды прыгают по раскаленной сковороде. Эффект Лейденфроста заставляет капельку воды «отпрыгивать» от горячей поверхности и попадать в слой пара. Еще в 2007 Эльбахри обнаружил, что растворенные ионы металла в каплях затвердевают, как волокна из чистого металла.
Танец капель
Теперь Эльбахри и его группа использовали капли, чтобы создать множество конструкций из чистого металла, в том числе золотую пену, которую можно использовать в устройствах, работающих на солнечной энергии. По словам ученого, некая рыхлость материала при его отвердении объясняется «танцующими» движениями капель.
У команды ученых есть теория, которая объясняет данное явление. Хотя вода нейтральна, она все равно состоит из положительно и отрицательно заряженных ионов. Когда вода «скользит» по горячей поверхности, положительные ионы собираются в слое пара чуть ниже, а отрицательные группируются внутри капли. Так как ионы металла имеют положительный заряд, они закрепляются внутри капли, где и отвердевают.
«Сама вода способствует химической реакции», - говорит Эльбахри.
По словам изобретателя нанопены Брайса Таппана (Bryce Tappan) из Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико (США), красота процесса – в его простоте.
С научной статьей можно ознакомиться здесь.
По материалам New Scientist.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru