Le goccioline provenienti da un "nano-rubinetto" molecolare si comporteranno in modo molto diverso da quelle di un rubinetto domestico 1 milione di volte più grande, come hanno scoperto i ricercatori dell'Università di Warwick. Questo è un passo potenzialmente cruciale per una serie di nanotecnologie emergenti, per esempio., fabbricazione di particelle di farmaci di dimensioni nanometriche, dispositivi lab-on-chip per la diagnostica in situ, e stampanti 3D con risoluzione su scala nanometrica.
Simulazioni molecolari di getti di liquido, simile a un flusso d'acqua che fuoriesce da un nano-rubinetto, sono stati utilizzati dai ricercatori dell'Università di Warwick per sondare la produzione su scala nanometrica di goccioline. La riduzione di scala del jet domestico è equivalente a quella del Big Ben ridotto alle dimensioni di un capello umano!
La rottura dei getti ha una teoria classica, ideato da Rayleigh e Plateau nel XIX secolo, ma questo si è rivelato inadeguato su scala nanometrica, dove non si può ignorare l'intrinseco urto di molecole che produce nano-onde sul confine del liquido. La nuova teoria sviluppata cattura queste nanoonde e può prevedere con precisione la produzione di nanogoccioline.
Questa teoria prevede che le goccioline siano più facili da produrre su scala nanometrica che dal rubinetto di casa, con nano-onde che agiscono per rompere i getti che sarebbero classicamente stabili.
Il prof. Duncan Lockerby della School of Engineering dell'Università di Warwick commenta:
"La nostra ricerca si occupa di sviluppare nuove conoscenze per le tecnologie emergenti su nanoscala, utilizzando la simulazione per le tecniche di progettazione, e questa ricerca esemplifica questo sforzo con potenziali applicazioni nel settore manifatturiero e sanitario".
Il dott. James Sprittles dell'Istituto di matematica dell'Università di Warwick commenta:
"È stato meraviglioso lavorare su un problema la cui soluzione classica insegno a studenti del 3° anno e sviluppare una nuova teoria aggiornata per l'applicazione su scala nanometrica"
Il documento 'Revisiting the Rayleigh-Plateau Instability for the Nanoscale' è stato pubblicato Open Access as a Rapid Communication nel prestigioso Journal of Fluid Mechanics . È anche apparso sulla copertina del volume 861 ed è attualmente il quarto articolo più letto.
