Druppels die afkomstig zijn van een moleculaire "nano-kraan" zouden zich heel anders gedragen dan die van een huishoudelijke kraan die 1 miljoen keer groter is - hebben onderzoekers van de Universiteit van Warwick ontdekt. Dit is een potentieel cruciale stap voor een aantal opkomende nanotechnologieën, bijv. vervaardiging van medicijndeeltjes van nanoformaat, lab-on-chip apparaten voor in situ diagnostiek, en 3D-printers die in staat zijn tot resolutie op nanoschaal.

Moleculaire simulaties van vloeistofstralen, vergelijkbaar met een stroom water die uit een nanokraan stroomt, zijn gebruikt door onderzoekers van de Universiteit van Warwick om de productie van druppeltjes op nanoschaal te onderzoeken. De schaalvermindering van de huishoudelijke jet is gelijk aan die van de Big Ben die wordt verkleind tot de grootte van een mensenhaar!

Het uiteenvallen van jets heeft een klassieke theorie, bedacht door Rayleigh en Plateau in de 19e eeuw, maar dit bleek onvoldoende te zijn op nanoschaal, waar men het inherente gedrang van moleculen die nanogolven produceren op de grens van de vloeistof niet kan negeren. De nieuwe ontwikkelde theorie vangt deze nanogolven op en kan de productie van nanodruppeltjes nauwkeurig voorspellen.

Deze theorie voorspelt dat druppeltjes op nanoschaal makkelijker te maken zijn dan uit de huishoudkraan, met nanogolven die werken om jets te verbreken die klassiek stabiel zouden zijn.

Prof. Duncan Lockerby van de School of Engineering aan de Universiteit van Warwick merkt op:

"Ons onderzoek houdt zich bezig met het ontwikkelen van nieuw begrip voor opkomende technologieën op nanoschaal, simulatie gebruiken voor ontwerptechnieken, en dit onderzoek illustreert deze inspanning met mogelijke toepassingen in productie en gezondheidszorg."

Dr. James Sprttles van het Mathematics Institute van de University of Warwick merkt op:

"Het was geweldig om te werken aan een probleem waarvan ik de klassieke oplossing leer aan derdejaarsstudenten en om een ​​nieuwe bijgewerkte theorie te ontwikkelen voor toepassing op nanoschaal"

Het artikel 'Revisiting the Rayleigh-Plateau Instability for the Nanoscale' is Open Access as a Rapid Communication gepubliceerd in het prestigieuze Journal of Fluid Mechanics . Het heeft ook gestaan ​​op de voorkant van Volume 861 en is momenteel het 4e meest gelezen artikel.