Тюменский ученый открыл капельные кластеры, благодаря которым у человечества появляется шанс более детально изучить природные процессы в атмосферных аэрозолях, повысить точность экологических прогнозов и узнать больше о глобальных климатических процессах. В частности, открытие принесет пользу сельскому хозяйству – появятся новые методы оценки эффективности распыления пестицидов, биологии и медицине – ученые смогут исследовать биохимические процессы в микрокапле – реакторе, объемом, подобном биологической клетке.
В 2003 году мировой науке стали известны капельные кластеры – структуры из мельчайших капелек воды, из которых состоят туманы и облака. Их впервые в лабораторных условиях получил тюменский ученый-физик Александр Федорец. Годы ушли на изучение явления, его свойств и особенностей. Эксперименты проводились совместно с коллегами из Новосибирска и Москвы, Израиля и других стран мира. Теперь представители тюменской науки научились управлять левитирующим (висящем в воздухе) капельным кластером (скоплением), контролировать его состав и размер.
– Микрокапли рождаются в газовой среде в результате испарения воды. Их размер сопоставим с размером капелек тумана – они идеально сферические и маленькие – диаметром в сотые доли миллиметра, парят в воздухе очень близко от поверхности воды и растут за счет конденсации. Естественный жизненный цикл кластера измеряется минутами, но с помощью инфракрасного облучения рост капель можно остановить и стабилизировать на многие часы, – рассказывает автор научной работы Александр Федорец, доктор технических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией микрогидродинамических технологий Тюменского госуниверситета.
Биохимические процессы, протекающие в воде, вызывают большой интерес в мировом научном сообществе. Но изучать атмосферные аэрозоли, в которых адсорбируются пыль, химические загрязнения промышленных выбросов, микроорганизмы и споры растений, крайне сложно – за гранью технических возможностей. Благодаря новой технологии тюменские ученые воссоздают природные процессы в лаборатории. Под руководством Александра Федорца здесь детально исследуют сложные физико-химические процессы в отдельно взятой микрокапле!
– Микрокапелька – это своего рода микрореактор. Надеемся в скором времени приобрести специальный микроскоп, который позволит изучать химические реакции в микрокаплях. Мы скажем новое слово в науке. Можно взять каплю, поместить в нее химическое соединение и детально изучить, что с ним происходит. Будем знать, как ведут себя загрязняющие агенты в атмосфере, о жизнеспособности микроорганизмов внутри капель, о том, что происходит с активным веществом аэрозолей под воздействием ультрафиолета, – поясняет ученый. – Капельные кластеры могут оказаться подспорьем в исследованиях биохимических процессов, происходящих в клетках. Предстоит решить глобальные задачи по использованию их в сельском хозяйстве, экологии, биологии и медицине.
Войдите, чтобы отправить комментарий