Las nanoburbujas vibratorias podrían conducir a un mejor tratamiento del agua

(Noticias de Nanowerk) Una nueva investigación sobre la física de las nanoburbujas vibrantes revela que no se calientan tanto como se pensaba (Nano Letters, “Thermal Oscillations of Nanobubbles”). Vibrating nanobubbles have surprising uses as ultrasound contrast agents in cancer diagnosis. They can also be forced to collapse – destroying nearby microscopic contaminants – for waste-water treatment and surface cleaning of delicate dispositivos de microfluidos. La rigidez de una nanoburbuja cuando vibra está fuertemente relacionada con su temperatura interna, y ser capaz de comprender esta relación conduce a mejores predicciones de su tamaño en experimentos y su diseño en estas aplicaciones. Utilizando ARCHER2, la supercomputadora líder a nivel nacional del Reino Unido alojada en la Universidad de Edimburgo, la investigación encontró dos efectos distintos a nanoescala que influyen en las burbujas con diámetros inferiores a una milésima de milímetro de ancho. La alta densidad del gas dentro de 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 aparición de una capa aislante alrededor de la burbuja, lo que redujo la capacidad de la burbuja para disipar el calor interno, lo que modificó la forma en que vibraban. El estudio reveló las verdaderas distribuciones de presión y temperatura dentro de las nanoburbujas, utilizando simulaciones de dinámica molecular de alto detalle, y encontró un modelo mejor para describir su dinámica. El líder del estudio, el Dr. Duncan Dockar, investigador RAEng de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Edimburgo, dijo: “Los resultados de estos hallazgos nos permitirán emplear nanoburbujas para mejorar la eficiencia en los procesos de tratamiento de agua y la limpieza precisa de dispositivos microelectrónicos. “Este trabajo también destaca el papel de las burbujas en las nanotecnologías futuras, que han despertado mucho interés en los últimos años. Nuestra próxima investigación se centra en los efectos inusuales a nanoescala que influyen en estas burbujas, que no son comunes en la ingeniería cotidiana”.

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• Fuente: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64501.php