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    Cristallisation de colloïdes fixés à l'interface huile-eau répondant à l'éclairage laser

    Les panneaux dans le bord de la figure montrent une trace temporelle (dans le sens des aiguilles d'une montre) des images de vidéo-microscopie du piégeage et de la libération induits par la lumière de gros colloïdes de polystyrène de 0,53 μ m attachés à l'interface eau-huile (la barre de vente est de 20 μ m). Crédit: Lettres d'examen physique (2020). DOI :10.1103/PhysRevLett.125.068001

    Une équipe de chercheurs de l'Université de Cambridge a mis au point une méthode de cristallisation de colloïdes fixés à une interface huile-eau en réponse à une illumination laser. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit sa méthode et les utilisations possibles de celle-ci.

    L'une des idées de base du monde de la physique est que lorsque des particules sont suspendues dans un gradient liquide, ils se déplacent des zones plus chaudes vers des zones plus froides. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont démontré une exception à cette règle :les colloïdes cristallisant lorsque le liquide qui les entoure se réchauffe.

    Le travail consistait à placer des billes de polystyrène (particules) de la taille d'un micromètre dans un mélange d'eau et d'huile, puis à éclairer le mélange pour le forcer à se réchauffer. Mais ils ont également ajouté quelque chose d'autre :des "attaches" d'ADN qui ont contraint les particules.

    Dans leur configuration, une goutte d'huile a été placée dans un petit réservoir d'eau. L'huile flottait sur le dessus, formant une sorte d'île, complètement entouré par l'eau. Les billes de polystyrène ont ensuite été ajoutées au mélange - les attaches d'ADN leur ont permis de se déplacer librement dans l'eau, mais les empêchait d'entrer dans la goutte d'huile. Prochain, l'équipe a piégé une des balles avec un rayon laser, ce qui a forcé la température autour de la balle à augmenter, créer un gradient dans l'eau.

    Par conséquent, la particule s'est déplacée vers l'huile, qui a déclenché un écoulement près du bord de la goutte d'huile. Ce flux de fluide a tiré sur d'autres boules qui étaient près de celle qui était chauffée, les emballer dans un cristal. Le résultat global de cette expérience était que la cristallisation des boules captives pouvait être obtenue en allumant simplement un petit laser et qu'elle pouvait être tout aussi facilement annulée en éteignant le laser. Les chercheurs avaient créé un système de commutation qui permettait une cristallisation à la demande à l'aide de colloïdes. Le travail démontre une méthode à base de laser pour manipuler des particules qui ne sont pas elles-mêmes piégées. Les chercheurs notent qu'un tel système pourrait s'avérer utile dans le développement de nouveaux types de pincettes micrométriques.

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