Магнітне поле Землі допомогло створити нові наноматеріали

Вчені з Університету Фліндерса вперше використали магнітне поле нашої планети для формування унікальних наночастинок та створення інноваційних матеріалів.

by @rost9

Австралійська команда дослідників зробила революційне відкриття, що кидає виклик традиційним поглядам у фізиці. Науковці продемонстрували, як постійне магнітне поле впливає на потік рідини. Результати цього дослідження опубліковані в престижному журналі Small. Учені з Австралії, США, Великої Британії та Китаю об'єднали зусилля для проведення експериментів.

Дослідження базується на використанні високошвидкісного вихрового рідинного пристрою (VFD). Цей пристрій дозволяє створювати потужні потоки рідини зі значним зсувом. Зібрані дані з п'яти локацій по всьому світу показали дивовижний результат.

"Простіше кажучи, ми виявили, що потік рідини в поєднанні з магнітними полями може призвести до переваги однієї хіральності над іншою", — пояснює професор Колін Растон з Інституту нанорозмірної науки і технологій Фліндерса. Експерименти демонструють, як наноматеріали формують правосторонні та лівосторонні структури залежно від орієнтації пристрою.

Потенціал земного магнетизму
Експерименти проводилися як у Південній, так і в Північній півкулях. Вони довели, що магнітне поле Землі не є пасивним фактором. "Магнітне поле Землі не є безневинним або нешкідливим. Воно не лише допомагає птахам мігрувати по всьому світу, але й може бути позитивною силою для людської діяльності", — наголошує професор Растон.

Науковці активно досліджують, як використати цей феномен для створення хіральних молекул, макромолекул і матеріалів. Для цього достатньо змінити параметри обробки у вихровому рідинному пристрої. Процес не потребує складних умов чи дороговартісного обладнання.

Професор Растон винайшов VFD майже 15 років тому. За цей час пристрій довів свою ефективність у багатьох галузях. Він використовується для розробки кращих фармацевтичних препаратів, створення наночастинок, промислової переробки матеріалів.

VFD також застосовують для виробництва натуральної косметики та очищення води. Важливою перевагою технології є суттєве зменшення енергоспоживання та відмова від токсичних хімікатів.
Від розвареного яйця до квантових технологій
Історія успіху вихрового рідинного пристрою розпочалася з експерименту з "розварюванням яйця". Дослідники змогли розділити взаємодіючі білки, що стало важливим внеском у дослідження імуноглобулінів. Ця робота була відзначена Нобелівською премією у 2015 році.

Згодом VFD проявив себе як корисний інструмент для виробництва наноматеріалів.

За його допомогою можна розривати міцні зв'язки у вуглецевих нанотрубках — одному з найміцніших матеріалів у світі. Пристрій також використовують для екстракції ДНК, розробки швидких біомаркерів хвороб.

Останнє дослідження демонструє, як швидкий потік води в мікрофлюїдному пристрої взаємодіє з магнітним полем. "Отримані результати також підкреслюють потенціал для оптимізації результатів обробки шляхом дослідження повного 3D-простору для прикладних магнітних полів", — зазначає професор Растон.

Технологія має значний потенціал для створення квантових пристроїв. Вона дозволяє маніпулювати фотонами та електронами. Науковці вже отримали нові метаматеріали, які раніше не виробляли, використовуючи традиційні методи.

Окрім науково-технологічних переваг, обробка за допомогою VFD має вагомі екологічні плюси. В