Ученые Бар-Иланского университета научились придавать каплям жидкости различные формы, в том числе и форму «магендавида» – шестиконечной звезды. Это открытие может совершить самую настоящую революцию во множестве отраслей промышленности – от нефтедобывающей до фармацевтической.

Но давайте обо всем по-порядку. Из школьных учебников физики, да и просто из повседневной жизни мы знаем, что капли жидкости имеют шарообразную форму. Но эта форма может разрушаться и видоизменяться при определенных обстоятельствах. Возьмем, к примеру, каплю масла. Она сохранит свою форму до тех пор, пока не соприкоснется и не придет во взаимодействие с мыльным раствором, который разрушит ее структуру. Мы можем наблюдать это явление ежедневно во время мытья посуды.

Толщина мыльного слоя, покрывающего каплю жира, – всего пара нанометров, в десять тысяч раз меньше капли, но этого достаточно, чтобы разрушить оболочку капли и изменить ее структуру. Капли жира, обернутые со всех сторон тончайшим мыльным слоем, называются эмульсией. До сих пор считалось, что капли эмульсии так же, как и жировые капли, имеют круглую форму.

В исследовании, которое провели ученые Бар-Иланского университета и которое было некоторое время назад опубликовано в престижном научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), говорится, что это не так. Израильские ученые доказали, что капли эмульсии могут принимать различные формы, например, форму шестиконечной звезды (магендавида) и различных многогранников, в том числе икосаэдра – двадцатигранника, имеющего 12 вершин. Коллектив ученых отделения физики и нано-центра Бар-Иланского университета сумели найти простой и элегантный способ изменить форму капли с помощью мыла, чтобы она при этом не потеряла своей целостности.

Все дело, как оказалось, в температуре. Оказывается, мыльная оболочка застывает при более высокой температуре, чем масло, находящееся внутри капли. Слой мыла толщиной в два нанометра, или одну молекулу, способен удержать в целостности каплю жидкости, чьи размеры составляют десятки микрометров, и придать ей форму икосаэдра или магендавида, обладающего прямыми гранями.

В группу исследователей, совершивших это открытие, входили: руководитель программы профессор Эли Слуцкин, докторантка Шани Гутман-Афики, профессор Моше Дойч (все трое из университета Бар-Илан), а также доктор Беньямин Око из США.

Вместе с тем, отмечается в исследовании, до сих пор неясно, что позволяет мыльной пленке толщиной в одну молекулу становиться настолько твердой, чтобы диктовать масляной капле ту или иную форму.

Ну а теперь немного футурологии и размышлений на тему практического применения революционного открытия израильских ученых. Специалисты считают, что на практике при разработке соответствующих технологий результаты научных изысканий наших соотечественников можно будет применить в самых разнообразных сферах от косметики и средств гигиены до фармакологии и диетологии. Более того: это открытие сможет значительно повысить эффективность добычи природных источников энергии, в частности, нефти.

На сегодняшний день при существующих технологиях из нефтеносных скважин удается извлекать лишь около 40 % находящейся там нефти. Добыча оставшихся 60 % неэффективна и очень дорого стоит. Если же использовать мыльные эмульсии, созданные израильскими учеными, можно будет извлечь из скважин еще немало «черного золота». Осталось лишь создать технологию промывания отработанных скважин с помощью мыльной эмульсии, и у человечества появятся дополнительные многомиллионные баррели нефти.

Мыльные многогранники могут стать лекарствами будущего и работать по новаторской схеме. Обычно мы начинаем принимать таблетки, когда появляются симптомы болезни, что означает, что инфекция уже распространилась по организму. А что если биотехнологи придумают такую таблетку, которая будет находиться в нашем теле постоянно, но ее механизм будет запускаться только в тот момент, когда это будет необходимо? Помните, мы говорили о разнице температур застывания мыльной пленки и масла? При повышении температуры тела мыльный икосаэдр начнет разрушаться и выпускать наружу масло, содержащее лекарственный препарат. Болезнь будет остановлена в самом начале, причем с использованием минимального количества лекарственных препаратов. А это, в свою очередь, существенно снизит ущерб от побочных явлений, приведет к лучшему самочувствию, одним словом, будет способствовать умножению добра и счастья на земле.

По материалам израильской прессы

 

Читайте также:

Израильская дюжина нобелевских лауреатов

 

В небе только девушки

Музей Эрец-Исраэль: путешествие в страну чудес