Olga Vinogradova, Profesor de la Facultad de Física de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, y Salim Maduar, una investigadora junior de su grupo sugirió un nuevo método de manipulación de micropartículas en la interfaz sólido-líquido en agua basado en la adición de un tensioactivo fotosensible. La investigación ha sido publicada en Informes científicos .

La iluminación del surfactante con luz láser da como resultado la formación de rápidos flujos de agua que mueven partículas. Esto permite la manipulación de partículas, por ejemplo, para limpiar los contaminantes de las superficies sin causar daños. También se puede utilizar para reunir o modelar un ensamblaje de micropartículas y nanopartículas en configuraciones y tamaños específicos en una interfaz sólido-líquido.

El tensioactivo fotosensible puede cambiar su conformación bajo la longitud de onda de luz adecuada. Puede parecerse a una varilla en una configuración; en otro, parece una garrapata. Iluminar una solución de este surfactante revela moléculas dentro del punto de luz que cambian de conformación y el sistema genera gradientes de concentración de "varillas" y "garrapatas".

Los físicos teóricos de Moscú han explicado que los gradientes de concentración cerca de una interfaz sólido-líquido cargada conducen a un fenómeno inusual:un flujo difusio-osmótico, con el que pueden manipular partículas en una interfaz sólido-líquido. Los autores han demostrado que seleccionar la longitud de onda correcta del láser hace que las partículas se muevan en la dirección deseada para eliminarlas del punto de luz o reunirse hacia su centro. Los científicos han descrito el sistema teóricamente, lo que les ha permitido optimizar las condiciones proporcionando la mayor velocidad del líquido. Se encontró que el flujo difusio-osmótico es muy sensible a la salinidad del agua. En agua pura la velocidad aumenta varias veces.

A pesar de que el objetivo inicial del nuevo método era la limpieza suave de superficies, como cristales semiconductores para microelectrónica, Los científicos también han encontrado varias aplicaciones inusuales. Por ejemplo, moviendo un punto láser, los investigadores podían "dibujar" en la superficie, ya que el láser deja un rastro visible con concentración aumentada o disminuida de micropartículas. En el artículo, los autores incluyen fotos y videos en los que dibujaron el logo de la Universidad de Potsdam, un "hombre feliz" y un patrón en forma de corazón, utilizando micropartículas manipuladas reposicionando lateralmente el punto láser a través de la interfaz sólido-líquido.