物理科技生物学-PHYICA

悬浮的水滴允许科学家高峰鹤进行“无接触”的化学反应

化学 2022-01-09 00:02:13

美国化学学会 酸性和碱性溶液的悬浮液滴(左)合并成一个更大的液滴(右),其中二氧化碳气泡作为反应的产物形成

学分:分析化学2020,DOI: 10

1021/acs

analchem

0c00929 悬浮一直是魔术和电影的主要内容

但在实验室里,这不是什么把戏

科学家可以悬浮液滴,尽管混合它们并观察反应具有挑战性

然而,回报可能是巨大的,因为它将允许研究人员在没有容器或可能影响结果的处理的情况下进行无接触实验

现在,《美国化学学会分析化学》的一个小组已经开发出了一种方法来做到这一点

科学家们已经制造了悬浮小物体的装置,但是大多数方法要求物体具有特定的物理性质,例如电荷或磁性

相比之下,利用声波将物体悬浮在气体中的声悬浮并不依赖于这些特性

然而,现有的用于单个粒子或液滴的声悬浮和混合的装置是复杂的,并且当化学反应发生时,很难从它们获得测量值

斯蒂芬·布罗顿和拉尔夫·凯瑟想开发一种多功能技术,用于无接触控制两个化学性质不同的液滴,用一组探针跟踪液滴融合时的反应

该团队制作了一个声波悬浮器,并在其中悬浮了两个水滴,一个在另一个之上

然后,他们通过改变声波的振幅使上面的液滴振荡

振荡的上液滴与下液滴合并,用红外、拉曼和紫外-可见光谱监测产生的化学反应

研究人员通过结合不同的液滴来测试这项技术

例如,在一个实验中,他们将一种离子液体与硝酸混合,导致了一次微小的爆炸

研究人员说,新的悬浮方法可以帮助科学家研究材料科学、药物化学和行星科学等领域的许多不同类型的化学反应

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