Dando vueltas. Una esfera de sílice del tamaño de un micrómetro con inclusiones irregulares de óxido de hierro está atrapada por unas pinzas ópticas (el área roja indica luz láser enfocada). El calentamiento de la esfera por la luz hace que una mezcla líquida casi crítica desarrolle variaciones de concentración local (burbujas de arrastre) que empujan a la esfera a girar alrededor del rayo. Crédito:F. Schmidt / Univ. de Gotemburgo
Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una pequeña motor de base líquida impulsado por un fluido desmezclador. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe su pequeño motor y sus posibles usos.
El motor es esencialmente una pequeña esfera que orbita un rayo láser en una solución líquida. La esfera de los experimentos era extremadamente pequeña (2,48 micrómetros de diámetro) y estaba hecha de óxido de hierro y sílice. La solución líquida fue una mezcla de agua y lutidina. Los dos ingredientes eran importantes, porque juntos, formaron una mezcla líquida crítica que se separaría a la temperatura deseada. En este caso, La separación ocurrió cuando su temperatura se calentó a aproximadamente 34 grados C.
Poner en marcha el diminuto motor implicaba primero colocar la esfera en la solución líquida (mantenida por debajo de su punto de separación) y luego capturarla con unas pinzas ópticas, un rayo láser. Inicialmente, la esfera se mantuvo en su lugar. El óxido de hierro permitió que la esfera absorbiera calor, que impulsó la esfera lejos del centro del haz de pinzas ópticas. A continuación, se elevó lentamente la potencia del rayo láser, haciendo que la temperatura de la esfera aumente, lo que a su vez provocó un aumento de la temperatura del líquido circundante. Finalmente, a medida que la temperatura del líquido alcanza su punto crítico, los dos fluidos se volvieron sin mezclar, obligando a la esfera a moverse ligeramente. Pero debido a que todavía se mantenía en su lugar con las pinzas, se movió en un arco parcial. La temperatura de la esfera calentó el líquido, empujando aún más la esfera cuando alcanzó su punto de desmezcla. Esto sucedió repetidamente, empujando la esfera alrededor de la pinza. Continuó orbitando las pinzas durante el tiempo que se aplicó la energía del láser.
Los investigadores señalan que el sistema tenía un pequeño rango de temperaturas en las que la esfera orbitaría suavemente; la aplicación de poca potencia láser hacía que la esfera se detuviera. demasiado y la órbita de la esfera se volvería errática y, en algún momento, se liberaría del agarre de las pinzas. Los investigadores sugieren que su motor podría usarse como un pequeño mezclador.
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