Немецкие физики создали микрореактор-"левитатор", позволяющий синтезировать наночастицы и материалы, для изготовления которых требуется невесомость или микрогравитация, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
На сегодняшний день существуют сотни различных видов наночастиц и материалов, качество изготовления и свойства которых могли бы быть многократно улучшены, если бы их производили в условиях микрогравитации или невесомости. Как правило, промышленное изготовление таких частиц, по сути, не ведется из-за их запредельно высокой себестоимости.
Мади Эльбахри (Mady Elbahri) из университета Киле (Германия) и его коллеги нашли способ заметно сократить расходы на изготовление небольших партий таких наночастиц или материалов, создав особый левитирующий микрореактор. Данный прибор работает на основе эффекта, открытого еще в середине 18 века немецким медиком Иоганном Лейденфростом.
Он заметил, что капли воды, упавшие на поверхность раскаленной сковороды, испаряются значительно медленнее, чем они должны были это делать. Причиной этого является то, что между каплей и нагретой поверхностью возникает тонкий слой пара, на поверхности которого парит, или "левитирует", сама жидкость.
Эльбахри и его коллеги изучили этот эффект и смогли подобрать размеры капли и температуру поверхности "сковородки" внутри левитатора таким образом, что она почти не нагреваются. Благодаря этому наночастицы в таком реакторе могут "вариться" достаточно долгое время, что расширяет возможности его применения и упрощает производство.
Для проверки своего детища физики использовали реактор для синтеза двух типов наноматериалов — плазмонных резонаторов на базе золота и нанопокрытия из частиц оксида цинка или меди, которое было нанесено на поверхность микроскопической решетки из графита прямо внутри реактора. По словам исследователей, дешевизна их методики потенциально открывает дорогу для промышленного изготовления высококачественных наночастиц.
