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    Le goccioline levitanti consentono agli scienziati di eseguire reazioni chimiche senza contatto

    Goccioline levitanti di soluzioni acide e basiche (a sinistra) si fondono in una gocciolina più grande (a destra), in cui si formano bolle di anidride carbonica come prodotto della reazione. Credito: Chimica analitica 2020, DOI:10.1021/acs.analchem.0c00929

    La levitazione è stata a lungo un punto fermo dei trucchi magici e dei film. Ma in laboratorio, non è un trucco. Gli scienziati possono far levitare goccioline di liquido, anche se mescolarli e osservare le reazioni è stato impegnativo. Il pagamento, però, potrebbe essere grande in quanto consentirebbe ai ricercatori di condurre esperimenti senza contatto senza contenitori o manipolazioni che potrebbero influire sul risultato. Ora, un team che riporta in ACS' Chimica analitica ha sviluppato un metodo per farlo.

    Gli scienziati hanno realizzato dispositivi per levitare piccoli oggetti, ma la maggior parte dei metodi richiede che l'oggetto abbia determinate proprietà fisiche, come la carica elettrica o il magnetismo. In contrasto, levitazione acustica, che utilizza le onde sonore per sospendere un oggetto in un gas, non si basa su tali proprietà. Eppure i dispositivi esistenti per la levitazione acustica e la miscelazione di singole particelle o goccioline sono complessi, ed è difficile ottenere misurazioni da loro poiché è in corso una reazione chimica. Stephen Brotton e Ralf Kaiser volevano sviluppare una tecnica versatile per il controllo senza contatto di due goccioline chimicamente distinte, con un set di sonde per seguire la reazione mentre le goccioline si fondono.

    La squadra ha realizzato un levitatore acustico e vi ha sospeso due goccioline, uno sopra l'altro. Quindi, facevano oscillare la goccia superiore variando l'ampiezza dell'onda sonora. La goccia superiore oscillante si fondeva con la goccia inferiore, e la reazione chimica risultante è stata monitorata con infrarossi, Spettroscopia Raman e nell'ultravioletto. I ricercatori hanno testato la tecnica combinando diverse goccioline. In un esperimento, Per esempio, hanno fuso un liquido ionico con acido nitrico, provocando una piccola esplosione. Il nuovo metodo di levitazione potrebbe aiutare gli scienziati a studiare molti diversi tipi di reazioni chimiche in aree come le scienze dei materiali, chimica medicinale e scienze planetarie, dicono i ricercatori.


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