Новосибирские ученые ищут разгадку парящих капель

Новосибирские ученые ищут разгадку парящих капель.

Объяснение физического феномена, которое пока никто в мире не может найти, ищут молодые ученые из Института теплофизики им. С.С Кутателадзе СО РАН. Это поможет понять механизмы распространения вирусов, в том числе COVID-19.

Исследование левитации микро- и нанокапель жидкости проводится при поддержке гранта РНФ. Руководитель гранта – старший научный сотрудник лаборатории интенсификации процессов теплообмена Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН к.ф.-м.н. Дмитрий Зайцев.

Для выяснения механизма взаимодействия микрокапель друг с другом предполагается впервые использовать метод кинетического моделирования, впервые будут проведены эксперименты с каплями субмикронного размера (~0.1–1 мкм), планируется использовать оптическую систему, работающую в ближнем ультрафиолетовом диапазоне спектра.

Ученые исследуют упорядоченные массивы из левитирующих микрокапель жидкости, которые преодолевают гравитацию, и парят над поверхностью жидкости. Это явление может наблюдать любой человек над разными типами горячих водных растворов, такими как чай, кофе, вода с моющими средствами, водопроводная, кипяченная и дистиллированная вода. Новосибирские учёные выясняют механизм взаимодействия микрокапель между собой, ответственный за самоорганизацию капель в упорядоченные массивы, что может дать прорыв в физике микрокапель жидкости в целом.

Можно ожидать, что полученные результаты, будут использованы при разработке спрейных систем охлаждения для компьютеров или космических установок, а также в биологии, медицине при создании лекарственных препаратов, науках о Земле, химии, микрофлюидике. Кроме того, выполнение проекта приобретает актуальность в связи с проблемой распространения острых респираторных вирусных инфекций, в том числе коронавируса COVID-19.

Так, микрокапли жидкости, содержащие вирус, могут левитировать некоторое время вблизи поверхности жидкостей и твердых поверхностей, что может значительно повышать риск заражения.

На фото: упорядоченный монослой из микрокапель, левитирующих над поверхностью тонкого горизонтального слоя воды.

Фото предоставлены авторами исследования.

Министерство науки и инновационной политики НСО