Gotas levitando de soluciones ácidas y básicas (izquierda) se fusionan en una gota más grande (derecha), en el que se forman burbujas de dióxido de carbono como producto de la reacción. Crédito: Química analítica 2020, DOI:10.1021 / acs.analchem.0c00929
La levitación ha sido durante mucho tiempo un elemento básico de los trucos de magia y las películas. Pero en el laboratorio no es ningún truco. Los científicos pueden levitar gotitas de líquido, aunque mezclarlos y observar las reacciones ha sido un desafío. La recompensa sin embargo, podría ser grande, ya que permitiría a los investigadores realizar experimentos sin contacto sin contenedores o manipulaciones que pudieran afectar el resultado. Ahora, un equipo que informa en ACS ' Química analítica ha desarrollado un método para hacer precisamente eso.
Los científicos han fabricado dispositivos para hacer levitar objetos pequeños, pero la mayoría de los métodos requieren que el objeto tenga ciertas propiedades físicas, como la carga eléctrica o el magnetismo. A diferencia de, levitación acústica, que utiliza ondas sonoras para suspender un objeto en un gas, no depende de tales propiedades. Sin embargo, los dispositivos existentes para la levitación acústica y la mezcla de partículas individuales o gotitas son complejos, y es difícil obtener medidas a partir de ellos, ya que se está produciendo una reacción química. Stephen Brotton y Ralf Kaiser querían desarrollar una técnica versátil para el control sin contacto de dos gotitas químicamente distintas, con un conjunto de sondas para seguir la reacción a medida que se fusionan las gotas.
El equipo hizo un levitador acústico y suspendió dos gotas en él, uno encima del otro. Luego, hicieron oscilar la gota superior variando la amplitud de la onda de sonido. La gota superior oscilante se fusionó con la gota inferior, y la reacción química resultante se controló con infrarrojos, Espectroscopias Raman y ultravioleta-visible. Los investigadores probaron la técnica combinando diferentes gotas. En un experimento, por ejemplo, fusionaron un líquido iónico con ácido nítrico, causando una pequeña explosión. El nuevo método de levitación podría ayudar a los científicos a estudiar muchos tipos diferentes de reacciones químicas en áreas como las ciencias de los materiales, química médica y ciencia planetaria, dicen los investigadores.