Nanobolhas vibratórias podem levar a um melhor tratamento da água

24 de janeiro de 2024

(Notícias do Nanowerk) Novas pesquisas sobre a física das nanobolhas vibrantes revelam que elas não aquecem tanto quanto se pensava anteriormente (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 microfluídicos. A rigidez de uma nanobolha à medida que vibra está fortemente relacionada com a sua temperatura interna, e ser capaz de compreender esta relação leva a melhores previsões do seu tamanho em experiências e do seu design nestas aplicações. Usando o ARCHER2, o supercomputador líder nacional do Reino Unido, hospedado na Universidade de Edimburgo, a pesquisa encontrou dois efeitos distintos em nanoescala que influenciam bolhas com diâmetros inferiores a um milésimo de milímetro. A alta densidade do gás dentro das bolhas faz com que as moléculas ricocheteiem umas nas outras com mais frequência, resultando num aumento da rigidez da bolha, mesmo a temperaturas constantes. Outro efeito das dimensões em nanoescala da bolha foi o surgimento de uma camada isolante ao redor da bolha, o que reduziu a capacidade da bolha de dissipar o calor interno, o que modificou a forma como vibravam. O estudo revelou as verdadeiras distribuições de pressão e temperatura dentro das nanobolhas, usando simulações de dinâmica molecular de alto detalhe, e encontrou um modelo melhor para descrever sua dinâmica. O líder do estudo, Duncan Dockar, pesquisador da RAEng, Escola de Engenharia da Universidade de Edimburgo, disse: “Os resultados dessas descobertas nos permitirão empregar nanobolhas para melhor eficiência nos processos de tratamento de água e limpeza precisa de dispositivos microeletrônicos. “Este trabalho também destaca o papel das bolhas nas futuras nanotecnologias, que têm despertado muito interesse nos últimos anos. Nossa próxima pesquisa se concentra nos efeitos incomuns em nanoescala que influenciam essas bolhas, que não são comuns na engenharia cotidiana.”

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