От морских мифов к чудесам наномира: как "бунтарские" волны меняют мир нанотехнологий

Ученые адаптировали принципы огромных, неожиданно возникающих в океане "бунтарских" волн к наноуровню, что открывает потенциальные возможности в нанопроизводстве и медицинских исследованиях. Эти открытия поддерживаются математическими моделями, разработанными для квантовой физики.

Долгое время ходили легенды о "бунтарских" волнах, которые внезапно возникают на спокойной поверхности океана и поражают на своем пути нефтяные вышки и корабли. В отличие от цунами, такие волны образуются случайным сочетанием меньших волн, что делает их появление крайне редким.

Применение принципов "бунтарских" волн на наноуровне

Недавние исследования показали, что принципы "бунтарских" волн могут быть применены на наноуровне. Это представляет собой совершенно новый подход к поведению жидкостей на таком крошечном уровне. Отверстия и выпуклости, образующиеся под воздействием таких волн, могут быть использованы для создания структур в нанопроизводстве. Например, образующиеся узоры, которые разрушают жидкие пленки, могут быть использованы для создания микроэлектронных схем, применяемых в производстве солнечных батарей. Кроме того, поведение тонких жидких слоев может помочь понять причины сухости глаз, которая происходит при разрыве слезной пленки.

Поведение наноскопических жидких слоев

Исследование, проведенное Математическим институтом Университета Уорика, показало, как наноскопические слои жидкости ведут себя в контринтуитивных ситуациях. На наноуровне хаотическое движение молекул создает случайные волны на поверхности жидкости. Редкое явление происходит, когда эти волны объединяются, создавая большую "бунтарскую нановолну", которая прорывает слой и создает отверстие.

Профессор Джеймс Сприттлз из Университета Уорика заявил: "Мы были в восторге, обнаружив, что математические модели, первоначально разработанные для квантовой физики и недавно примененные для прогнозирования "бунтарских" океанических волн, имеют ключевое значение для прогнозирования стабильности наноскопических слоев жидкости. В будущем мы надеемся, что теория позволит разработать ряд нанотехнологий, где важно управлять моментом и способом разрыва слоев."