Οι ερευνητές δείχνουν πώς να χρησιμοποιήσουν τα ενεργά υγρά του «Τοπολογικού Τύπου

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Twente στις Κάτω Χώρες έχουν δείξει πώς να χρησιμοποιούν τοπολογικές τσιμπιδάκια για τον έλεγχο των ενεργών υγρών. Οι τοπολογικές τσιμπιδάκια είναι δομημένα μοτίβα φωτός που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον χειρισμό της κίνησης των σωματιδίων σε ένα υγρό. Τα ενεργά υγρά είναι υγρά που απομακρύνονται από ισορροπία με κάποιο εσωτερικό μηχανισμό, όπως χημικές αντιδράσεις ή θερμικές διακυμάνσεις.

Στα πειράματά τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τοπολογικές τσιμπιδάκια για να δημιουργήσουν στροβίλους σε ένα ενεργό υγρό. Οι στροβιλισμένες μοτίβες υγρού που μπορούν να μεταφέρουν σωματίδια και αντικείμενα γύρω. Οι ερευνητές έδειξαν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τα τοπολογικά τσιμπιδάκια για να ελέγξουν το μέγεθος, το σχήμα και την περιστροφή των στροβίλων. Αυτό θα μπορούσε να έχει πιθανές εφαρμογές στη μικρορευστική, όπου είναι σημαντικός ο ακριβής έλεγχος της ροής του υγρού.

Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τοπολογικές τσιμπιδάκια για να δημιουργήσουν τοπολογικά ελαττώματα σε ένα ενεργό υγρό. Τα τοπολογικά ελαττώματα είναι σημεία ή γραμμές σε ένα υγρό όπου οι ιδιότητες του υγρού αλλάζουν απότομα. Σε ενεργά υγρά, τα τοπολογικά ελαττώματα μπορούν να δράσουν ως πηγές ή νεροχύτες σωματιδίων και αντικειμένων. Οι ερευνητές έδειξαν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τα τοπολογικά τσιμπιδάκια για να ελέγξουν τη δημιουργία και την καταστροφή τοπολογικών ελαττωμάτων. Αυτό θα μπορούσε να έχει πιθανές εφαρμογές στη μελέτη της φυσικής της μαλακής ύλης, όπου τα τοπολογικά ελαττώματα παίζουν ρόλο σε πολλά διαφορετικά φαινόμενα.

Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Physics.