science >> Wetenschap >  >> Fysica

Kleine belletjes zorgen voor een enorme voortstuwing in nieuw onderzoek naar microdeeltjes

Bijschrift:Ben-Gurion Universiteit van de Negev-onderzoekers demonstreren een door licht gegenereerde bel voor voortstuwing van microdeeltjes. Paneel (a) toont het bolvormige deeltje met een diameter van 42 m en de laserstraal van 405 m als de respectieve donkere en heldere vlekken. Paneel (b) laat zien dat de microbol 40 milliseconden later een afstand heeft afgelegd die ongeveer 10 keer zo groot is als zijn grootte. Krediet:Ben-Gurion U.

Onderzoekers van de Ben-Gurion Universiteit van de Negev hebben een innovatieve techniek ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van licht en kleine belletjes om microdeeltjes voort te stuwen met krachten die vele malen groter zijn dan voorheen.

De nieuwe techniek kan belangrijke implicaties hebben voor de ontwikkeling van micromotoren en optische apparaten voor gebruik in optica voor zonnecellen. "Wat we uiteindelijk hopen te bereiken is een zeer nauwkeurige, passieve technologie voor gebruik in een geconcentreerd zonne-apparaat dat de zon zou volgen zonder dat een mechanisch volgmechanisme nodig is, " zegt Dr. Avi Niv, co-auteur studeren.

Volgens de bevindingen die onlangs in Nature zijn gepubliceerd Wetenschappelijke rapporten , de onderzoekers zetten de energie die uit licht werd gecreëerd om in kinetische beweging met behulp van nano-sized, laser-gegenereerde bubbels. Terwijl de bel uitzet, fungeert deze als een voortstuwingsmechanisme voor omringende microdeeltjes. Mechanische manipulatie van objecten op micro- en nanoschaal is belangrijk in de biologie, oppervlaktewetenschap en microfluïdica, en voor micromachines in het algemeen.

Bekijk een video van het experiment:

Dr. Niv zegt, "In onze studie een object ter grootte van een micrometer werd voortbewogen met ongekende snelheden van bijna een meter per seconde, zes keer sneller dan wat gebruikelijk is in huidige apparaten, terwijl de controle over de bewegingsrichting behouden blijft." Dr. Niv en co-auteur Ido Frenkel, een doctoraat student, maken deel uit van BGU's Alexandre Yersin Department of Solar Energy and Environmental Physics aan de Jacob Blaustein Institutes for Desert Research.

"Nadat de luchtbel beweging initieert en barst, er is geen spoor van de damp; het systeem keert terug naar de oorspronkelijke staat en dezelfde actie kan herhaaldelijk worden gestart, als een verbrandingsmotor."