Управляемые электрическим полем микрочастицы помогут создать мельчайших роботов
В эксперименте команда диспергировала пластиковые сферы диаметром от 1 до 50 микрометров в слабопроводящем углеводородном растворе, содержащем поверхностно-активное вещество. Авторы поместили часть раствора между двумя кусочками проводящего стекла и наблюдали за происходящим при помощи микроскопа.
Ученые заметили, что некоторые сферы начинают
вращаться, когда электрическое поле превышает критическую величину, зависящую от вязкости жидкости и поляризуемости сферы. Это движение происходило из-за несимметричного распределения заряда по сфере. Увеличив поле еще сильнее, команда заметила, что другие сферы начали колебаться как маятники.
Моделируя систему, исследователи показали, что
колебания начинаются, когда так называемый пограничный слой вокруг сферы — слой жидкости, в котором баланс ионов и их движение отличаются от объемной части, — имеет толщину, равную радиусу сферы. Для больших сфер этот слой становится слишком тонким.
