Как капли пустились в пляс с магнитами

Впервые исследователи показали обратимое переключение между динамической и статической самосборкой.

Исследователи из университета Аалто и Парижского технологического университета поместили капли воды с магнитными наночастицами на мощные водоотталкивающие поверхности, и построили из них разные статические и динамические структуры с помощью периодически осциллирующих магнитных полей.

«Мы провели данное исследование, поскольку оно открывает путь для создания новых чувствительных и умных систем и материалов», сказал доктор Робин Рас.

Самосборка — это процесс, в рамках которого многократные компоненты формируют организованные структуры или шаблоны без внешнего управления. Процесс любопытен как для науки, так и для промышленности, поскольку многие естественные системы основаны на самособирающихся структурах, и именно такие системы могут лечь в основу инновационных технологических приспособлений и устройств.

«Формирование структуры может быть статическим и проводиться с минимизацией энергии, или динамическим и проводиться с непрерывной подачей энергии. За годы нам удалось создать функциональные материалы, основанные на статических самособирающихся иерархиях. Эта образцовая система прокладывает путь к еще более универсальным динамическим материалам, в которых структуры формируются за счет подачи энергии», добавил профессор Олли Иккала.

Используя новую модель системы, исследователи показали, что статические капельные образцы могут обратимо превращаться в динамические, когда энергия поступает в систему за счет осциллирующего магнитного поля. Переход сложен, и наиболее сложные образцы появляются, когда подачи энергии хватает для вхождения в динамический режим самосборки.

Результаты опубликованы в издании Science.

23.07.2013