«Живые» частицы: созданы микророботы для работы на воде

Фото из открытых источников

Ученые University of Amsterdam разработали уникальные 3D-печатные частицы, которые способны самостоятельно двигаться по поверхности жидкости. Препринт исследования опубликован в arXiv.  

Эти частицы, напоминающие миниатюрные хоккейные шайбы диаметром около одного сантиметра, имеют необычную конструкцию. Внутри каждой частицы находится полость, играющая роль «топливного бака», который заполняется спиртом. Через крошечное отверстие спирт медленно вытекает на поверхность воды, создавая эффект Марангони. Это физическое явление возникает из-за разницы в поверхностном натяжении между водой и спиртом, что и приводит частицы в движение.  

Скорость этих «водных роботов» достигает шести сантиметров в секунду, а одной заправки хватает на 500 секунд непрерывного движения. Интересно, что при помещении нескольких частиц в одну емкость они начинают взаимодействовать. Такой феномен, названный эффектом Чирио, проявляется в синхронном движении и притяжении частиц друг к другу.  

По мнению ученых, разработка открывает новые возможности для очистки поверхностей водоемов от загрязнений или равномерного распределения удобрений и реагентов по воде. Следующим шагом команды станет усовершенствование дизайна и расширение функционала частиц для применения в других областях, включая экологические и промышленные задачи.  

Эти миниатюрные устройства могут стать революционным инструментом для работы с жидкостями, предлагая простое и эффективное решение для множества современных вызовов.