کنترل حرکت ذرات میکرونی اهمیت بسیاری در جدا سازی و انتقال آنها دارد که کاربرد‌های بسیار مهمی‌ در فیزیک، زیست‌شناسی و صنعت پیدا کرده است. برای نمونه انتقال هدفمند مقدار بسیار کمی‌ از دارو، یکی‌ آرزوهای مهم بشر است. یکی‌ از روش‌های مهم برای این کار استفاده از میدان الکتریکی یکنواخت برای اعمال نیرو بر ذرات باردار در داخل یک سیال می‌باشد (الکتروفورسیس).

پژوهشگران دانشگاه کنت به رهبری لورنتویچ موفق به انجام آزمایشی‌ شدند که میتواند تحولی‌ شگرف در حیطه کنترل حرکت ریز‌ذرات در داخل یک سیال ایجاد کند. در این روش، به کمک میدان الکتریکی‌ یکنواخت، ریز ذرات بی‌ بار معلق در داخل سیال کریستال مایع‌ به حرکت در می‌‌آیند. استفاده از کریستال مایع‌ که سیالی ناهمسانگرد است، نکتهٔ کلیدی این آزمایش می‌‌باشد، به طوری که با جایگزین کردن کریستل مایع‌ با یک سیال ناهمسانگرد همچون آب، پدیدهٔ مورد نظر قابل مشاهده نیست.

بر خلاف روش‌های پیشین، در این روش ذرات بی‌ بار هم قابل کنترل با میدان الکتریکی هستند. نیروی که باعث حرکت ذرات درداخل سیال می‌‌شود به دلیل جهت گیری خاص ملکول های کریستال مایع‌ در حضور میدان الکتریکی خارجی‌ در نزدیکی‌ ریز‌ذره می‌باشد. آرایش ملکول‌های کریستال مایع‌ در مجاورت ریز ذره باعث شکست تقارن می گردد و ریز ذره می‌‌تواند در جهت، خلاف جهت و حتی عمود بر میدان الکتریکی‌ حرکت کند. این پدیده غیر خطی‌ می‌‌باشد و سرعت حرکت به توان دوم میدان الکتریکی‌ وابسته است.

منابع:

گزارشگر: رضا شیرسوار


نویسنده خبر: علی مسچیان