Brauno judesio panaudojimas

Mažos dalelės, suspenduotos skystyje, nuolat susiduria su susidūrimais su kitomis molekulėmis, todėl jos netvarkingai svyra vadinamuoju Brauno judesiu. Reiškinys, pirmą kartą pastebėtas botaniko Roberto Browno 1824 m., o vėliau teoriškai aprašytas Alberto Einšteino, yra visur paplitęs gamtoje, neišvengiamas šiluminės energijos pasekmė aplinkoje. Dabar Čikagos universiteto biochemikas R. Deanas Astumianas tvirtina, kad taikydami išorines jėgas ir pasitelkę įvairius triukus, galime pakreipti šiuos šiaip atsitiktinius vingius ir priversti daiktus judėti labiau į vieną pusę nei į kitą, taip padėdami pagrindą potencialiai naudingiems įrenginiams.

Vieną išdėstymą sudarytų pakreiptas vamzdis, kurio vienoje pusėje pritvirtinti teigiami ir neigiami elektrodai ir kuriame taip pat yra skysčio, pripildyto neigiamo krūvio dalelių. Įjungus elektrą, elektros trauka paskatins visas daleles kauptis prie teigiamų elektrodų. Kai elektra išjungiama, gravitacija privers daugumą dalelių nuslinkti žemyn. Tačiau dėl Brauno judesio kai kurie kartais kils į kalną. Jei šios aukštyn judančios dalelės prasiskverbia pro neigiamą elektrodą, kuris yra vos vos virš teigiamo, vėl įjungus elektrą, jos bus priverstos įkalnėje iki kito teigiamo elektrodo. Likusios dalelės, kurios nuslinko žemyn, grįš į teigiamą elektrodą, kur jos buvo susikaupusios iš pradžių. Kartodami šį procesą, įjungdami ir išjungdami elektrą tiksliai tinkamu laiku, galime sukurti grynąjį judesį įkalnėn, aiškina Astumianas.

Ši istorija buvo mūsų 1997 m. spalio mėnesio numerio dalis

• Žr. likusią numerio dalį
• Prenumeruoti

Jei į vamzdį pridedamos didesnės dalelės, sudarytos iš tos pačios medžiagos ir turinčios tą patį neigiamą krūvį, jos linkusios judėti žemyn daugiau nei mažesnės dalelės, nes jos patiria stipresnį gravitacijos tempimą ir palyginti mažesnį trinties pasipriešinimą. Jei tai padarysite teisingai, galite susidurti su situacija, kai didelės dalelės juda žemyn, o mažos dalelės juda į kalną, sako Astumianas. Jis priduria, kad tai gali būti labai naudinga, nes šiuo metu nėra tikrai gerų būdų daleles atskirti pagal dydį. Pasak jo, šališkas Browno judėjimo metodas gali būti pagrindas praktiniams įrenginiams, kurie galėtų nuolat atskirti baltymus ar kitas molekules biologinio ar cheminio apdorojimo metu.

Tačiau net jei tokios programos nepasiteisina, moksliniai tyrimai turėtų bent jau prisidėti prie naujo atsitiktinio, šiluminio judėjimo, dar vadinamo terminiu triukšmu, įvertinimo. Mes visada žiūrėjome į šiluminį triukšmą kaip į tai, ko reikia atsikratyti, sako Astumianas. Tačiau dabar laikomės priešingo požiūrio ir stengiamės jį panaudoti konstruktyviai.

paslėpti