• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14 февраля
Evgenia Vavilova
1
2 497

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, 12:01
Юлия Трепалина

Американские исследователи провели эксперимент, который показал, сколько микропластиковых частиц может потенциально проглатывать человек, пока жует натуральную или синтетическую жвачку. Ученые призвали задуматься, стоит ли подвергать организм дополнительному воздействию микропластика. Хотя однозначных свидетельств его вреда для людей на сегодня нет, результаты исследований по этому вопросу вызывают в научном сообществе все больше беспокойства.

7 часов назад
Юлия Трепалина

Французский деликатес фуа-гра обычно готовят из печени уток или гусей, которых принудительно откармливают, провоцируя отложение в органе большого количества жира. Зоозащитники выступают против жестокой практики, но именно обилие жира придает фуа-гра плотную и одновременно тающую кремовую структуру, за которую ценят блюдо. Однако, похоже, способ примирить активистов и гурманов найден: ученые предложили технологию, позволяющую приготовить фуа-гра без лишних мучений для птиц.

Вчера, 14:08
Березин Александр

Международное энергетическое агентство подвело итоги 2024 года в новом отчете. Мощности возобновляемой энергетики выросли на четверть всего за год. Все виды безуглеродной генерации впервые достигли 40% от мирового потребления электричества. Более того, из-за продолжающейся электрификации дорожного транспорта потребление им нефти сократилось.

23 марта
Михаил Орлов

Крупные современные города России — продукт своеобразной эволюции. Их морфология может сочетать историческую застройку, советское наследие и здания времен рыночной экономики. Авторы новой статьи — ученые из ВШЭ и Института географии РАН — заинтересовались, насколько российские города соответствуют современной концепции 15-минутного города. Она описывает доступность инфраструктуры для жителей: могут ли те самостоятельно добраться (пешком или на велосипеде) до школ, больниц, театров и других необходимых заведений за четверть часа.

22 марта
Михаил Орлов

Прежде чем на Земле появились привычные нам животные, ее населяли «черновики Бога». Это таинственные существа, жившие в эдиакарском периоде и совсем не похожие на своих преемников. В новом исследовании ученые описали 211 окаменелостей мелкой двусторонне-симметричной Parvancorina minchami, найденных у берегов Белого моря. Авторы сумели реконструировать рост и развитие парванкорины, а также оценили продолжительность ее жизни.

21 марта
РТУ МИРЭА

В РТУ МИРЭА разработали образовательный проект — многопользовательскую игру API Wars, которая помогает развивать навыки программирования, frontend-разработки и социальной инженерии в увлекательной форме. Действие игры разворачивается в далеком будущем, где игроки, выступая в роли хакерских команд, пытаются взломать автоматизированный завод по производству роботов. Игра также вносит вклад в культурные тренды, используя элементы советского стиля.

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).

6 марта
Юлия Трепалина

В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.

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