เทคนิคการลอยตัวใหม่ช่วยให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีแบบ 'ไม่ต้องสัมผัส'

เมื่อเราคิดถึงการลอยตัวพวกเราส่วนใหญ่มักนึกถึงกลเม็ดมายากลและภาพยนตร์ อย่างไรก็ตามในห้องปฏิบัติการกำลังดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับวิธีการลอยตัวที่ช่วยให้หยดของเหลวถูกแขวนไว้กลางอากาศทำให้สามารถทดลองได้โดยไม่ต้องสัมผัสโดยไม่มีภาชนะบรรจุหรือการจัดการที่อาจส่งผลต่อผลลัพธ์

ทีมงานเพิ่งรายงานในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารของ American Chemical Societyการวิเคราะห์ทางเคมี, พวกเขาได้พัฒนาวิธีการที่สามารถทำได้เพียงแค่นั้น

ที่เกี่ยวข้อง: นักวิจัยยกระดับวัตถุขนาดใหญ่เป็นครั้งแรก

เวทมนตร์หรือวิทยาศาสตร์?

แม้ว่านักวิจัยจะพยายามพัฒนาวิธีการลอยตัวสำหรับการทดลองมานานแล้ว แต่การผสมหยดและสังเกตปฏิกิริยาของพวกมันก็เป็นเรื่องท้าทาย ทีมงานที่เพิ่งเปิดเผยผลการวิจัยของพวกเขาอ้างว่าอนุญาตให้นักวิจัยใช้วิธีการที่แปลกใหม่นี้ในห้องปฏิบัติการ

ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ลอยวัตถุขนาดเล็กได้ แต่วิธีการเหล่านี้ส่วนใหญ่ต้องการให้วัตถุลอยมีคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างเช่นประจุไฟฟ้าหรือแม่เหล็ก

การลอยตัวแบบอะคูสติกซึ่งใช้คลื่นเสียงในการระงับวัตถุในก๊าซไม่ได้อาศัยคุณสมบัติดังกล่าว ปัญหาคือที่มีอยู่สำหรับการลอยตัวแบบอะคูสติกและการผสมของอนุภาคหรือละอองเดี่ยวนั้นมีความซับซ้อนอย่างห้ามไม่ได้และเป็นการยากที่จะวัดปฏิกิริยาโดยใช้อุปกรณ์เหล่านี้

การควบคุมละอองลอยแบบไม่สัมผัส

เพื่อหาทางแก้ไขนักวิทยาศาสตร์ Stephen Brotton และ Ralf Kaiser จึงได้พัฒนาเทคนิคที่หลากหลายสำหรับการควบคุมหยดที่แตกต่างกันทางเคมีแบบไม่สัมผัสโดยใช้ชุดของหัววัดเพื่อติดตามปฏิกิริยาเมื่อหยดผสานเข้าด้วยกัน

ทีมงานได้สร้างตัวลอยแบบอะคูสติกและแขวนหยดสองหยดไว้ด้านบนอีกอันหนึ่ง จากนั้นพวกเขาทำให้หยดน้ำด้านบนสั่นโดยการเปลี่ยนแปลงความกว้างของคลื่นเสียง ด้วยวิธีนี้พวกเขาสามารถทำให้หยดบนสั่นผสานกับหยดล่างในเวลาเดียวกันกับการตรวจสอบปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นด้วยอินฟราเรดรามานและสเปกโตรสโคปีที่มองเห็นได้ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต

นักวิจัยได้ทดสอบเทคนิคของพวกเขาโดยการรวมละอองต่างๆ ในหนึ่งในการทดลองเหล่านี้พวกเขาได้รวมของเหลวไอออนิกกับกรดไนตริกทำให้เกิดการระเบิดเล็ก ๆ

นักวิจัยกล่าวว่าวิธีการลอยตัวแบบใหม่นี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาปฏิกิริยาทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งไม่สามารถทำได้ก่อนหน้านี้โดยมีผลกระทบอย่างกว้างขวางสำหรับสาขาต่างๆเช่นเคมียาและวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์