Эксперименты с полимерами разной длины показали, почему наноразмерные капли могут оставаться стабильными часами. Открытие объясняет поведение внутриклеточных структур и прокладывает путь к новым материалам в нанотехнологиях.
Оливковое масло и вода — классический пример несмешивающихся жидкостей. В кулинарии для их временного объединения используют эмульгаторы. Однако в природе и внутри живых клеток капли масла могут оставаться стабильными и неделимыми на протяжении долгого времени. По данным Phys.org, механизм этого явления долгое время оставался загадкой, но новое исследование предлагает математическую модель, объясняющую, почему крошечные капли избегают слияния.
Международная группа ученых из Китая, США и Японии объединила эксперименты и теорию, чтобы понять, как ведут себя капли в растворе. В качестве модели они использовали водный раствор с двумя типами полимеров — длинным и коротким, — которые имеют противоположные электрические заряды.
Эксперименты, длившиеся 12 часов, показали, что поведение капель напрямую зависит от их начального размера и концентрации раствора. Ученые наблюдали классический рост при высоких концентрациях, когда капли укрупнялись по предсказуемому закону. Для капель среднего размера сценарий был иным: они долгое время оставались стабильными, после чего внезапно начинали быстро расти. Самым удивительным оказалось поведение мельчайших, наноразмерных капель — при низких концентрациях они сохраняли свой размер неизменным на протяжении всего эксперимента.
Источник: hi-tech.mail.ru