Анна-Лаура Бьянка с коллегами из Лионского университета обнаружили, что если к 100-нанометровой плёнке мыльного пузыря приложить электрический ток, то жидкость внутри такой плёнки начнёт подниматься вверх.
Микрогидродинамика, изучающая поведение малых потоков и объёмов жидкости – обычно в пределах пиколитров, стандартно имеет дело с каналами микронной толщины. Однако французские физики решили попытать счастья с наноканалами с мягкими стенками, где существенных успехов не было. Для этого они использовали сверхтонкие плёнки, с которыми мы чаще всего сталкиваемся на поверхности мыльных пузырей и которые по толщине обычно не выходят за пределы нанометров.
Для их генерации использовались две покрытые платиной пластинки, расстояние между которыми составляло 0,5 см. После добавления в воду поверхностно-активных веществ и хлорида калия, обеспечивающего свободные ионы, получившийся относительно устойчивый пузырь был заключён между пластинками.
Поскольку молекулы ПАВ были заряжены положительно, а ионы калия – отрицательно, 2 типа молекул притягивались между собой. Ну а электрическое поле тащило ионы на поверхности плёнки и жидкость внутри неё.
Авторы работы считают, что плёнка выказала электроосмотическое поведение, а “выдающаяся эффективность” явления была обусловлена очень большим соотношением поверхности каналов и объёма жидкости, характерной именно для наноканалов. Попутно обнаружилось, что воздействие тока на стенки каналов вызывало их утолщение и стабилизацию, чего обычно у мыльных пузырей не бывает.
Как отмечает г-жа Бьянка, это создаёт потенциальную возможность генерации стабильных наноканалов со стенками из мыльной плёнки – дешёвых и позволяющих эффективно переносить жидкости. Ну а поток и приложенное к мыльной плёнке напряжение, на её взгляд, имели в опытах нелинейную связь, и “это интересно, потому что перед нами почти диодные качества”.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters.
