Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2022
Наука

Физики из США создали обратную версию дуршлага и сита

© Birgitt Boschitsch Stogin and Tak-Sing Wong, Penn StateАнти-фильтр, созданный учеными из США
Анти-фильтр, созданный учеными из США
Читать ria.ru в

МОСКВА, 25 авг – РИА Новости. Американские ученые создали футуристическую "жидкую" мембрану, которая пропускает через себя крупные объекты и не дает пройти более мелким частицам. "Рецепт" по ее изготовлению был представлен в журнале Science Advances.

Сотрудник  биотехнологической лаборатории
Ученые из России создали фильтр, улавливающий самые малые наночастицы
"Подобные мембраны можно использовать в качестве компонентов медицинских пластырей и повязок для открытых ран. Они не будут пропускать через себя пыль, микробы и вирусы, но при этом врачи смогут проводить операции внутри травмированной конечности, погружая инструменты в эти "анти-фильтры", — заявил Так-Син Вон (Tak-Sing Wong) из университета Пенсильвании в Филадельфии.

Практически каждый человек сталкивается с фильтрами каждый день, заваривая чай или кофе, используя медицинские маски, марли, сито, дуршлаг или другие предметы быта. Подобные "орудия труда", как показывают археологические раскопки, появились практически вместе с цивилизацией или даже еще до ее появления.

Инженеры и ученые, как отмечает Вон, давно мечтают о создании прибора, который позволял бы делать обратное – он должен пропускать крупные объекты и оставлять на своей поверхности все мелкие частицы. Подобные "анти-фильтры" помогли бы быстро извлекать наночастицы нужных размеров из растворов, изолировать помещения на промышленных предприятиях от вредных газов, осуществлять сложные реакции и создать туалет, не имеющий запаха.

Американские физики и инженеры создали первый материал подобного рода, экспериментируя с самым необычным и "неподходящим" материалом для создания фильтров – обычной водой и растворами различных спиртов.

Кадр из фильма Назад в будущееТкань из полиэтилена, из которой была сделана рубашка-кондиционер
Стэнфордские физики создали рубашку со встроенным "кондиционером"Ученые из Стэнфорда разработали ткань из пластика, полностью отражающую солнечный свет и тепло и при этом пропускающую жар тела через себя наружу, которая может послужить основой для комфортных летних рубашек.

Вода и другие жидкости, как заметили ученые, легко пропускает через себя объекты любых размеров, обволакивая их и позволяя им упасть на дно сосуда под действием силы тяжести. При этом достаточно легкие и маленькие объекты не могут "пробить" ее поверхность, если к ним не прикладывать достаточное количество  силы. 

Это наблюдение натолкнуло их на мысль, что тонкую пленку воды, если ее стабилизировать, можно превратить в подобный "анти-фильтр". На роль подобного стабилизатора подойдет обычное мыло или любое поверхностно-активное вещество, мешающее молекулам воды сбежать из пленки.

© Фото : Birgitt Boschitsch, Penn StateУченые проводят операцию, используя анти-фильтр для защиты раны от бактерий
Ученые проводят операцию, используя анти-фильтр для защиты раны от бактерий

"В этот слой можно добавить компоненты, которые сделают жидкую мембрану более прочной и долговечной, или же заставят ее избирательно блокировать движение молекул определенных газов. По сути, в нее можно вставить все, что химия и другие науки создали за все время своего существования", — добавляет Биргитта Бошич (Birgitt Boschitsch), коллега Вона.

Создав несколько подобных структур, ученые проверили, как хорошо они пропускают объекты разных размеров, в том числе капли воды и других жидкостей, высушенные тела мушек, комаров и других насекомых, а также скальпель, пинцет и прочие хирургические инструменты.

Ученые тестируют работу генератора воды в пустыне в штате Аризона
Физики из США извлекли стакан воды из сухого воздуха пустыни

Как показали эти опыты, подобные мембраны остаются стабильными в достаточно широком диапазоне размеров, силы поверхностного натяжения и других параметров. Меняя их толщину, радиус и количество ПАВ, можно заставить "анти-фильтры" пропускать более крупные объекты или же уменьшить "порог вхождения".

Уже сейчас, по словам физиков, их "анти-дуршлаг" остается стабильным на протяжении более трех часов, выдерживая при этом три тысячи "протыканий" при помощи скальпеля или других твердых и острых предметов. Замена мыла на более качественные виды ПАВ, как заключают ученые, сделает подобные мембраны практически вечными, над чем сейчас Вон, Бошич и их коллеги активно работают.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Власти Белоруссии получили 8900 предложений по проекту конституцииДоктор Мясников сравнил капли для носа с наркотикамиКадыров заявил, что не угрожал семье ЯнгулбаеваМосква ожидает провокаций от США и Киева накануне Олимпиады, заявил МИДВ США раскрыли план "нейтрализации" Калининграда в войне с РоссиейLe Figaro: НАТО готовится к "войне" с Россией в ПрибалтикеСМИ: МИД Германии готовит план по эвакуации семей дипломатов на УкраинеЭкс-глава протокола Ельцина назвал фотографа Донского настоящим художникомМИД Украины вызвал посла ФРГ из-за отказа Берлина поставить вооружениеГлаве СК доложат о расследовании дела об убийстве семьи в Омской областиВ музее Ельцина назвали смерть фотографа Донского большой утратойМинобороны и МИД ФРГ недовольны высказываниями главы ВМС, сообщили СМИВ ЕК рассказали о поддержке жителей из-за роста цен на энергоносителейВолодин заявил, что ожидает Медведчука и депутатов Рады с визитом в ГосдумуГлава Федерации еврейских общин России призвал срочно привиться от COVID-19При взрыве на западе Афганистана погибли шесть человекГосдеп не подтвердил сообщения об эвакуации семей дипперсонала с Украины Посольство США продолжает выдавать визы космонавтам, заявили в дипмиссииСМИ: США в понедельник начнут эвакуацию семей дипломатов на УкраинеГлаве СК доложат о деле о гибели девочки из-за нападения собак в Забайкалье