Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

20.02.2018
18:30

Российские суперкомпьютерщики создали блейд-сервер на «Эльбрусах»

20.02.2018
18:19

Чем грозит Млечному Пути неизбежное столкновение с галактикой Андромеды

20.02.2018
16:47

Гипертимезия – сверхпамять в действии

20.02.2018
16:38

Найдена причина нарушения квантовых свойств отдельных атомов

20.02.2018
16:35

Открытие ученых позволит «перепрошить» мозг после инсульта

20.02.2018
16:32

Растения вышли на сушу на 100 миллионов лет раньше, чем считалось ранее

20.02.2018
16:28

Самые устойчивые конструкции поможет найти компьютер

20.02.2018
16:25

Тараканы живут на Земле более 200 млн лет

20.02.2018
16:18

Астрономы обнаружили 95 новых экзопланет

20.02.2018
16:11

Морские звезды могут «переговариваться» вспышками света в темноте

20.02.2018
16:08

Муравьи помогут искать новые антибиотики

20.02.2018
16:02

Из микроканалов сделали акустические волноводы для фокусировки частиц

    Физики разработали метод акустической фокусировки частиц в микроканалах, основанный на взаимодействии звуковой волны со стенками канала. За счет этого взаимодействия микроканалы становятся для звуковой волны своеобразным волноводом. В зависимости от частоты используемой волны, с помощью предложенного подхода можно или фокусировать частицы в виде тонкого потока в центре канала, или, наоборот, — разводить их ближе к стенкам, пишут авторы работы в Physical Review Letters.

    Одна из задач, с которой часто приходится сталкиваться при использовании микрофлюидных устройств, — фокусировка и разделение по размерам небольших коллоидных частиц, макромолекул или клеток. Для решения этой задачи, наряду с гидродинамическими методами (в первую очередь, инерционной фокусировкой и фракционирования с помощью комбинации потока и внешнего поля) и методами, основанными на использовании электрического или магнитного полей, довольно часто предлагают использовать акустические волны. Как правило, фокусировка и разделение коллоидных частиц или клеток с помощью акустических волн происходит за счет их взаимодействия с самой жидкостью, в результате чего возникает поле давлений, которое направляет частицы в нужные положения. При этом обычно длина волны и геометрические параметры каналов не связаны друг с другом напрямую, поэтому нужные параметры приходится подбирать вручную, а взаимодействие акустической волны со стенками только уменьшает точность фокусировки.

    Группа физиков из Сингапура, Австралии и США под руководством Е Ая (Ye Ai) из Сингапурского университета технологии и дизайна предложила не подавлять взаимодействие акустической волны со стенками канала, а наоборот, использовать этот эффект для повышения точности фокусировки. Для этого авторы работы использовали поверхностные акустические волны, фронт которых направлен вдоль стенок каналов. Источником акустической волны служила нижняя стенка канала. Из-за взаимодействия распространяющихся по жидкости акустических волн с вертикальными стенками, в жидкости создается очень неоднородное поле давлений, симметрия распределения которого определяется с геометрией канала.

    Чтобы показать, что подобная геометрия эксперимента вообще может использоваться для фокусировки частиц, авторы работы рассчитали распределение давлений в канале, исходя из принципа Гюйгенса — Френеля, согласно которому каждая точка волнового фронта служит вторичным источником сферических волн. За счет возможного отражения волны от стенок канала области повышенного и пониженного среднего давления оказываются ориентированы вдоль стенок канала, который становится таким образом для акустической волны своеобразным волноводом.

    При этом рассчитанный критический угол полного внутреннего отражения, который необходим для наблюдения такого эффекта, составляет для скорости распространения звука в воде и полидиметилсилоксане (из которого делают микрофлюидные чипы) 43 градуса. За счет взаимодействия с коллоидными частицами внутри канала возникающие поля можно использовать и для фокусировки частиц, которые смещаются из областей высокого давления в области низкого. Изменяя частоту звуковой волны (то есть фактически отношение длины волны к ширине канала), можно менять положение и размер этих областей.

    Предложенный принцип ученые проверили экспериментально, используя змеевидные каналы из полидемителсилоксана высотой 22 микрометра и шириной 200 микрометров, в которых на отдельных участках происходит фокусировка частиц. Поверхностная акустическая волна длиной от 60 до 100 микрометров распространялась в предложенном устройстве по подложке, на которой находится весь микрофлюидный чип.

    Изменяя частоту акустической волны, авторам удалось добиться двух различных режимов фокусировки. Так, при частоте 53,3 мегагерца частицы фокусировались в центре канала, а при частоте 46,2 мегагерца - наоборот, разводились к стенкам канала. Если же частоту волны подобрать таким образом, чтобы длина волны была в четыре раза меньше ширины канала, то можно добиться образования четырех равнозначных положений равновесия, и частицы можно разводить по четырем каналам.

    По словам авторов работы, предложенный ими метод поможет в будущем значительно расширить спектр возможных применений устройств, основанных на принципах акустической микрофлюидики. Если правильно учитывать взаимодействия между акустическими волнами и стенками каналов, можно изменять время нахождения частиц в канале, их гидродинамическое поведение, а также форму кластеров, в которые они собираются.

    Чтобы фокусировать частицы в микроканале на определенном расстоянии от стенки, кроме акустических методов можно использовать, инерционные гидродинамические силы, которые, кроме непосредственно фокусировки, еще и позволяют развести отдельные частицы на одинаковое расстояний друг от друга. Для альтернативного способа разделения частиц ученые предлагают применять комбинацию электрического поля и бороздок на стенках канала.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/02/19/acoustofluidic-focusing

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

20.02.2018
14:43

На трех четвертях суши уровень осадков статистически не изменился за последние 75 лет

20.02.2018
14:40

Российские ученые заставили наноантенны излучать фотоны

20.02.2018
14:35

Лазер поможет оценить эффективность противоастероидного ядерного оружия

20.02.2018
14:18

Физики увидели лягушек и грибы в конденсате Бозе-Эйнштейна

20.02.2018
14:14

Илону Маску разрешили начать строительство тоннеля в Вашингтоне

20.02.2018
13:37

Найден способ заряжать смартфон от воздуха

20.02.2018
11:19

"Ещё проив Явлинского." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

20.02.2018
10:01

22 февраля (четверг) Творческий вечер Виктора Коллегорского

<< 281|282|283|284|285|286|287|288|289|290 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList