Πώς τα σωματίδια του φωτός μπορεί να παράγουν σταγόνες το τέλειο υγρό
Μια ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) έχει ανακαλύψει ότι τα φωτόνια ή τα σωματίδια φωτός μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή σταγονιδίων υγρών που είναι απόλυτα σφαιρικές και ομοιόμορφες σε μέγεθος. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Photonics, θα μπορούσαν να έχουν εφαρμογές σε διάφορους τομείς, από την ιατρική έως την κατασκευή.
Για να δημιουργήσει τα σταγονίδια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα λέιζερ για να εστιάσουν μια δέσμη φωτός στην επιφάνεια ενός υγρού. Τα φωτόνια στη δέσμη λέιζερ αλληλεπιδρούν με τα μόρια στο υγρό, προκαλώντας τα δονεία και τη ζεστή. Καθώς τα μόρια θερμαίνονται, άρχισαν να εξατμίζονται, δημιουργώντας μια φούσκα ατμών. Η φούσκα ατμών έπειτα έσκασε, απελευθερώνοντας ένα σταγονίδιο υγρού.
Τα σταγονίδια που παράγονται με αυτή τη μέθοδο ήταν τέλεια σφαιρικά και ομοιόμορφα σε μέγεθος, με διαμέτρους που κυμαίνονται από 10 έως 100 μικρομέτρια. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους παραγωγής σταγονιδίων, οι οποίες μπορούν να παράγουν σταγονίδια που είναι ακανόνιστα σε σχήμα και μέγεθος.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ικανότητα παραγωγής τέλειων υγρών σταγόνων θα μπορούσε να έχει αρκετές εφαρμογές. Για παράδειγμα, στην ιατρική, οι τέλειες υγρές σταγόνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παράδοση φαρμάκων ή κυττάρων σε συγκεκριμένα μέρη του σώματος. Στην κατασκευή, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τέλειες υγρές σταγόνες για τη δημιουργία επικαλύψεων ή μοτίβων στις επιφάνειες.
Οι ερευνητές συνεχίζουν να διερευνούν τις πιθανές εφαρμογές αυτής της νέας μεθόδου παραγωγής σταγονιδίων. Εργάζονται επίσης για να κατανοήσουν την υποκείμενη φυσική της διαδικασίας, προκειμένου να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα και ο έλεγχος της παραγωγής σταγονιδίων.
Πιθανές εφαρμογές τέλειων υγρών σταγόνων
Η ικανότητα παραγωγής τέλειων υγρών σταγόνων θα μπορούσε να έχει μια σειρά πιθανών εφαρμογών σε διάφορους τομείς. Ορισμένες από τις πιθανές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
* φάρμακο: Οι τέλειες υγρές σταγόνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παράδοση φαρμάκων ή κυττάρων σε συγκεκριμένα μέρη του σώματος. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τέλεια υγρές σταγόνες για την παροχή φαρμάκων χημειοθεραπείας απευθείας σε καρκινικά κύτταρα ή για την παροχή βλαστικών κυττάρων σε κατεστραμμένο ιστό.
* Κατασκευή: Οι τέλειες υγρές σταγόνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία επικαλύψεων ή μοτίβων στις επιφάνειες. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τέλειες υγρές σταγόνες για τη δημιουργία αντι-ανακλαστικών επικαλύψεων σε γυαλιά ή για τη δημιουργία υδρόφοβων επικαλύψεων σε επιφάνειες που απωθούν το νερό.
* Τρόφιμα: Οι τέλειες υγρές σταγόνες θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία νέων και καινοτόμων τροφίμων. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τέλεια υγρές σταγόνες για τη δημιουργία σταγονιδίων με αρωματισμένο νερό ή για τη δημιουργία μαργαριταριών που μοιάζουν με χαβιάρι.
* Άλλο: Οι τέλειες υγρές σταγόνες θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε μια ποικιλία άλλων εφαρμογών, όπως η εκτύπωση InkJet, η μικρορευστική και η ψεκασμού.
Οι πιθανές εφαρμογές τέλειων υγρών σταγόνων είναι ατελείωτες. Καθώς οι ερευνητές συνεχίζουν να διερευνούν τις δυνατότητες, μπορούμε να περιμένουμε να δούμε αυτή τη νέα τεχνολογία να χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους τα επόμενα χρόνια.
