Физики используют электрические поля для возбуждения колебаний в крошечных частицах

В новом исследовании, опубликованном сегодня Physical Review Letters, группа Бишопа, работающая с сотрудниками Центра биологических наук об энергии (CBES) Северо-Западного университета, сообщает, что они продемонстрировали использование электрических полей постоянного тока для вращения взад-вперед. микро- частиц в электрических граничных слоях. Эти осцилляторы частиц могут быть полезны в качестве часов, которые координируют организацию активной материи и даже, возможно, управляют функциями роботов микронного масштаба.

Физики используют электрические поля для возбуждения колебаний в крошечных частицах

«Осцилляторы крошечных частиц могут позволить появиться новым типам активного вещества, которые сочетают в себе роящееся поведение самоходных коллоидов и синхронизирующее поведение связанных осцилляторов», — говорит Бишоп. «Мы ожидаем, что взаимодействие между частицами будет зависеть от их соответствующих положений и фаз, что позволит создать более богатое коллективное поведение — поведение, которое может быть разработано и использовано для приложений в робототехнике роя».

Изготовить надежные часы в микронном масштабе не так просто, как может показаться. Как можно догадаться, маятниковые часы плохо работают при погружении в мед. Их периодическое движение — как и у всех инерционных осцилляторов — останавливается при достаточном сопротивлении трения. Без помощи инерции также сложно управлять колебательными движениями микронных частиц в вязких жидкостях.

«Наше недавнее наблюдение коллоидных сфер, колеблющихся вперед и назад в электрическом поле постоянного тока, представило некоторую загадку, которую мы хотели разгадать», — отмечает ведущий автор статьи, Чжэнъянь Чжан, доктор философии. студент лаборатории Бишопа, обнаруживший этот эффект. «Изменяя размер частиц, напряженность поля и проводимость жидкости, мы определили экспериментальные условия, необходимые для колебаний, и раскрыли механизм, лежащий в основе ритмической динамики частиц».

Источник — Газета Daily.

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону