Левитация не фантастика: первые бесконтактные химические реакции проводят ученые

Левитация не фантастика: первые эксперименты проводят ученые

Что такое левитация? Это способность какого-либо предмета парить воздухе без поддержки и опоры. В современном мире левитация долгое время считалась фантастикой. Она могла присутствовать в фантастических романах и даже в фильмах, где использовались образные спецэффекты. Магия и чудо — так описывали современники способность предметов висеть в воздухе.

Однако теперь левитация становится реальностью. Ученые смогли поднять капли жидкости над поверхностью, не используя для поддержки никаких приспособлений. Смешивать жидкости до нужного состояния и наблюдать за ними совершенно непросто.


Однако результаты того стоят. Специалисты ACS в Analytical Chemistry смогли провести бесконтактный эксперимент, разработав в итоге метод, который назвали бесконтактной левитацией. Ими было создано устройство для левитации объектов небольшой формы. Физика требует, чтобы такие предметами обладали физическими свойствами. Это электрический заряд или магнетизм.

В другом случае акустическая левитация, которая использует звуковые волны для того, чтобы разместить объекта в газе, не зависит от таких свойств. Однако ученые смогли доказать, что существующие устройства для акустической левитации и смешивания отдельных частиц или капель являются сложными, и из них трудно получить измерения, когда происходит химическая реакция.

Исследователи Стивен Броттон и Ральф Кайзер заявили о своей готовности разработать универсальную методику бесконтактного контроля двух химически различимых капель. Они также использовали универсальный набор зондов, чтобы следить за реакцией при слиянии капель. Две капли были подведены на максимально близкое расстояние, одна была расположена над другой.


Затем верхнюю каплю заставили колебаться, тем самым она изменила амплитуду звуковой волны. Колеблющаяся верхняя капля сливлась с нижней каплей. Полученная химическая реакция контролировалась с помощью инфракрасной, рамановской и ультрафиолетовой спектроскопии. Исследователи таким же образом комбинировали различные капли.

В одном из экспериментов они соединили ионную жидкость с азотной кислотой, вызвав при этом небольшой взрыв. Новый метод левитации может помочь ученым изучать различные типы химических реакций в таких областях, как материаловедение, медицинская химия и планетология.