咖啡环效果;分子显微镜;运动探测器。
咖啡环效应
在物理学,“咖啡环效应”多年来一直研究的主题。
这种现象是一个简单的概念。液体或液滴表面,擦干。液滴悬浮粒子。最终,它让一个环状模式。形成一个环状的现象叫存款当咖啡或其他液体驻留在一个表面上。
此前,戒指被认为已经形成了,因为内部的流体动力学的下降。”一个范式为什么发生这种情况是由于溶质被运送到固定接触逐下降,内部的流动引起的表面蒸发,”根据研究人员内华达大学雷诺分校。
现在,内华达大学里诺有一个新理论的咖啡环的效果。”它是基于降低运输粒子内的整体流接口的地方被消退自由表面,随后沿着界面运输直到它们沉积在接触线附近,”研究人员称。
换句话说,研究人员检查了顶层的液滴接触空气。反过来,这有助于粒子的沉积在表面,造成咖啡环的效果。
“滴蒸发时,自由悬浮粒子表面崩溃和陷阱,”哈桑马苏德说,机械工程学系助理教授的内华达大学里诺,在大学的网站上。“我们的理论表明,最终所有的粒子都被自由表面,在那里呆的向下降的边缘。”
这些发现在许多领域有重大影响。“理解和操作的动态粒子沉积在胶体滴蒸发可用于DNA测序,绘画、喷墨印刷和制作有序的微/纳米结构,”马苏德说。“现在,我们比以往任何时候都更好地理解它。我们发现是建立在大量的工作;我们花了一个额外的步骤,建模悬浮粒子之间的相互作用与自由表面的下降。我们相信,我们的研究将从根本上改变机制负责所谓的普遍看法coffee-ring现象。”
分子显微镜
的马克斯普朗克研究所(MPI)生物物理化学开发了一种新的荧光显微镜这是比传统显微镜100倍更清晰。
的荧光显微镜,叫Minflux,取得了大约1纳米精度和解决分子只有6纳米分开。荧光显微镜是一种利用荧光光学显微镜获得图像,根据维基百科。
新技术使研究人员调查生活在分子水平上的功能。与技术,研究人员追踪单荧光蛋白,并演示了“30 s核糖体亚基生活大肠杆菌。”
Minflux结合三个荧光显微techniques-stimulated排放消耗(发生的)显微镜;用光催化本地化显微镜(PALM);重建和随机光学显微镜(风暴)。
、显微镜使超分辨率图像。它利用一个圆环形激光束,关闭一个分子荧光样品在一个固定的位置,根据MPI。“甜甜圈梁的优点是准确定义此时在空间中相应的发光分子,”根据MPI。“缺点是在实践中激光束不足以限制排放到单分子甜甜圈中心。”
棕榈和风暴,与此同时,宽视野荧光显微技术。他们获得图像分辨率衍射极限。他们还随机开关位置在单分子水平。
“这里的优势在于,一个是已经工作在单分子水平,但缺点是一个不知道确切的分子在空间,“根据MPI。“位置必须发现通过收集尽可能多的荧光光子在一个相机;50000多光子检测到需要达到的分辨率小于10纳米。在实践中,一个因此不能经常实现分子(1纳米)的决议。”
然而,Minflux结合这三种技术的优势。像手掌/风暴,Minflux开关单个分子随机。发生的、确切的位置确定圆环形激光束。但与STED还是甜甜圈束激发荧光。
在Minflux显微镜,科学家可以从单独的分子光学。(来源:MPI)
“我们经常获得决议与Minflux纳米,这是个体的直径能够极限荧光显微法什么是可能的,”说Stefan地狱,MPI主任生物物理化学。“我相信,Minflux显微镜有潜力成为细胞生物学最基本的工具之一。这个概念可以映射细胞分子细节和观察实时快速流程在内部。这将彻底改变我们的知识分子的过程发生在活细胞。”
小运动探测器
的国家标准与技术研究院(NIST)开发了一个新的电浆共振器的差距。
这些光学显微图提供自顶向下的几个电浆差距谐振器。(来源:NIST)
该设备可以测量粒子的运动穿越距离短于氢原子的直径。设备可用于微量的有害生物或化学剂。它可以用来完美的移动机器人和制定更准确的安全气囊。它还可以检测弱声波穿过薄膜。
黄金的微型谐振器由两层隔开一个气隙。在实践中,一束激光谐振器罢工。“金层顶部是嵌入在一个微型悬臂数组,(这是)振动设备类似于微型跳水板,“根据国家标准。“当一个悬臂移动时,它改变气隙的宽度,这反过来,反射的激光的强度变化谐振器。光的调制揭示了微型悬臂梁的位移。”
与设备,NIST还演示了“敏感和空间机械运动的局部光传导噪声调频·赫兹−6 1/2,代表1.5数量级比现有的本地化plasmomechanical系统。”
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嗯,很多新事物只是well-forgotten旧的。同样,如果一个人老一双鞋,将一些大量的油脂、波兰和照耀他们,新鞋开始。但实际上并非如此。
这句话是关于咖啡环,液滴干燥等和相关的流体动力学不稳定性,马朗戈尼循环和循环流驱动的流动和non-floating粒子运动和降水的物种。这都是研究,认真讨论过,很多次在表面清洗论坛和被认为是一个非常著名的现象。我想知道未知的内华达大学雷诺分校已经发现,这允许他们建立一个新的关于咖啡环效应的理论和相关问题。这将是伟大的如果他们将有关李组一段时间在附近的未来。
马克,这是Yehiel。谢谢你把我们的注意力。