• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14 февраля
Evgenia Vavilova
1
2 514

Физики создали ленту Мебиуса на поверхности воды с помощью гравитации

4.5

Международная команда физиков разработала метод генерации топологических структур на поверхности воды с использованием сгенерированных с помощью гравитации волн. Это может быть полезно в медицине для бесконтактного перемещения маленьких объектов и таргетной доставки лекарств.

Топологические структуры в рисунках интерференции трех водяных волн / © Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08384-y
Топологические структуры в рисунках интерференции трех водяных волн / © Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08384-y

Различные типы волн можно применять для достижения конкретных целей. Например, оптические пинцеты используют оптические колебания, чтобы захватывать и управлять отдельными молекулами или их группами для создания материалов или изучения свойств.

Звуковые волны контролируют более крупные частицы или объекты. С помощью ультразвуковых волн можно создавать стоячие волны, которые удерживают мелкие частицы или капли жидкости в воздухе без физического контакта. Это используется в химии и биологии для изучения реакций в бесконтактных условиях, а также в производстве для точного нанесения материалов.

Волны на физических объектах, например на воде, также имеют применение. Помимо перемещения объектов, они служат модельными видимыми объектами для изучения квантовых систем. Это позволяет визуализировать и изучать сложные физические процессы в более доступной форме.

Команда физиков обнаружила способ генерации топологических структур на водной поверхности при использовании эффекта интерференции волн. Наложение волн друг на друга создает «шум», который наделяет их топологическими свойствами, пригодными для формирования волновых полей. Группа создала несколько топологических структур: волновые вихри, скирмионы и ленты Мебиуса. Исследование и методы манипуляции водяными волнами опубликованы в журнале Nature.

Ранние исследования демонстрировали, что интересные топологические эффекты возникают в природе при воздействии на воду разных типов волн. Ученые исследовали факторы, приводящие к образованию таких структур, и на основе этого создали систему для их генерации с помощью гравитационных водяных волн. Некоторые из этих волн взаимодействуют, образуя новые типы структур или узоров на поверхности.

Видео с работой водного пинцета © Nature Video

Систему назвали «водным пинцетом», поскольку она позволяет манипулировать малыми объемами воды на микроуровне. Кроме того, теперь ученые могут перемещать мелкие объекты, плавающие на поверхности.

Исследователи считают, что их работа открывает путь к применению «водных пинцетов» в медицине — например, для доставки капсул с лекарствами в нужные участки тела с последующим их дистанционным вскрытием. Также они отметили, что аналогичные структуры можно создавать в крупных масштабах, включая океанские волны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:16
Елизавета Александрова

Ученые проследили траекторию упавшего в 2014 году на Землю межзвездного метеороида CNEOS14, чтобы выяснить возможное местоположение гипотетической Девятой планеты. Расчеты указали на участок неба в созвездиях Тельца и Ориона, но поиски не увенчались успехом. Это приводит к нескольким возможным выводам: либо планета еще дальше и тусклее, чем предполагалось, либо она в другом месте, либо ее не существует.

12 часов назад
Игорь Байдов

Ученые раскрыли мрачную правду о том, почему дельфины все чаще выбрасываются на берег Великобритании. В их телах обнаружили следы химических веществ, которые десятилетиями «‎разъедают» иммунитет животных, хотя эти вещества запретили почти 50 лет назад.

10 часов назад
Михаил Орлов

Водоросли — это «сборная солянка» из различных организмов, которые живут в воде и заняты фотосинтезом. Некоторые, впрочем, разучились использовать энергию Солнца, например ницшия Nitzschia sp. Новое исследование посвящено эволюции генома у этой диатомеи. Из работы следует, что заимствование ДНК из бактерии и другие перестройки генома сделали ницшию способной использовать альгинаты. Это важный компонент других водорослей — бурых, вроде фукуса и ламинарии.

9 апреля
Unitsky String Technologies Inc.

Инженеры компании Unitsky String Technologies Inc. разработали несколько вариантов транспортно-инфраструктурных комплексов, способных значительно улучшить пассажирское сообщение в городах, расположенных по обеим берегам крупных водных артерий. Обычно такие мегаполисы сталкиваются с необходимостью строительства дорогих капитальных сооружений — шоссейных мостов, что не всегда подъемно для городского бюджета. Решение белорусских инженеров куда менее ресурсоемкое. Для примера возьмем Ростов-на-Дону, где есть запрос на устойчивое сообщение между левобережной частью города с историческим центром.

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

9 апреля
Березин Александр

Астроном Дэвид Киппинг использовал данные по последнему общему предку всего живого, чтобы сделать неожиданный вывод: жизнь возникла на нашей планете очень рано и самостоятельно, а не была занесена извне. Если это так, то ее возникновение должно быть достаточно частым событием. По крайней мере, на экзопланетах, по параметрам близким к Земле.

15 марта
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

18 марта
Илья

Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Anton Khoryukov
15.02.2025
-
0
+
Всё замечательно в статье и открытии, но при чём тут гравитация? 🤔
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно