Een team van onderzoekers van de Universiteit van Cambridge heeft een methode ontwikkeld voor de kristallisatie van colloïden die zijn bevestigd aan een olie-water-interface als reactie op laserverlichting. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun methode en mogelijke toepassingen ervan.

Een van de basisideeën in de natuurkundige wereld is dat wanneer deeltjes in een vloeistofgradiënt zweven, ze verhuizen van warmere gebieden naar koelere gebieden. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een uitzondering op die regel aangetoond:colloïden kristalliseren wanneer de vloeistof om hen heen warmer wordt.

Het werk omvatte het plaatsen van bolletjes polystyreen (deeltjes) ter grootte van een micrometer in een mengsel van water en olie en vervolgens met een licht op het mengsel schijnen om het te dwingen warmer te worden. Maar ze voegden ook iets anders toe:DNA-"tethers" die de deeltjes vasthielden.

In hun opstelling, een druppel olie werd in een kleine tank met water gedaan. De olie dreef op de top, een soort eiland vormen, volledig omringd door het water. De polystyreenballen werden vervolgens aan de mix toegevoegd - dankzij de DNA-kabels konden ze vrij in het water bewegen, maar verhinderde dat ze de oliedruppel binnengingen. Volgende, het team ving een van de ballen op met een laserstraal, waardoor de temperatuur rond de bal steeg, het creëren van een gradiënt in het water.

Als resultaat, het deeltje bewoog zich in de richting van de olie, die een stroom veroorzaakte nabij de rand van de oliedruppel. Die vloeistofstroom trok aan andere ballen die in de buurt waren van degene die verwarmd was, ze in een kristal verpakken. De algemene conclusie van dit experiment was dat kristallisatie van vastgebonden ballen kon worden bereikt door simpelweg een kleine laser aan te zetten - en dat het net zo gemakkelijk ongedaan kon worden gemaakt door de laser uit te schakelen. De onderzoekers hadden een schakelsysteem ontwikkeld dat on-demand kristallisatie mogelijk maakte met behulp van colloïden. Het werk demonstreert een op laser gebaseerde methode om deeltjes te manipuleren die zelf niet gevangen zijn. De onderzoekers merken op dat een dergelijk systeem nuttig zou kunnen zijn bij het ontwikkelen van nieuwe soorten pincetten ter grootte van een micrometer.

© 2020 Wetenschap X Netwerk