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(noticias nanowerk) Una nueva investigación sobre la física de las nanoburbujas vibrantes muestra que no se calientan tanto como se pensaba (nano letras“Oscilaciones térmicas de nanoburbujas”).
Las nanoburbujas vibratorias encuentran usos sorprendentes como agentes de contraste ultrasónicos en el diagnóstico del cáncer. También pueden verse obligados a colapsar para el tratamiento de aguas residuales y la limpieza de superficies de dispositivos de microfluidos sensibles, destruyendo los contaminantes microscópicos cercanos.
La rigidez de una nanoburbuja cuando vibra depende en gran medida de su temperatura interna. Comprender esta relación puede predecir mejor su tamaño en experimentos y su diseño en estas aplicaciones.
Utilizando ARCHER2, el superordenador líder del Reino Unido en la Universidad de Edimburgo, la investigación descubrió dos efectos diferentes a nanoescala que afectan a las burbujas con diámetros inferiores a una milésima de milímetro.
La alta densidad del gas en las burbujas hace que las moléculas reboten entre sí con mayor frecuencia, lo que da como resultado una mayor rigidez de las burbujas incluso a temperaturas constantes.
Otro efecto de las dimensiones a nanoescala de la burbuja fue la creación de una capa aislante alrededor de la burbuja, lo que redujo la capacidad de la burbuja para disipar el calor interno, cambiando la forma en que vibraba.
Utilizando simulaciones de dinámica molecular muy detalladas, el estudio reveló las verdaderas distribuciones de presión y temperatura dentro de las nanoburbujas y encontró un modelo mejor para describir su dinámica.
Jefe de estudio Dr. Duncan Dockar, investigador RAEng de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Edimburgo, dijo: «Los resultados de estos hallazgos nos permitirán utilizar nanoburbujas para una mayor eficiencia en los procesos de tratamiento de agua y una limpieza precisa de dispositivos microelectrónicos».
“Este trabajo también arroja luz sobre el papel de las burbujas en las nanotecnologías del futuro, que han despertado un gran interés en los últimos años. Nuestra próxima investigación se centrará en los efectos inusuales a nanoescala que afectan a estas burbujas, que no son comunes en la ingeniería cotidiana”.
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