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La nouvelle technique de lévitation permet des réactions chimiques `` sans contact ''

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Quand nous pensons à la lévitation, la plupart d'entre nous pensent aux tours de magie et aux films. Dans le laboratoire, cependant, des recherches sont menées sur des méthodes de lévitation qui permettent aux gouttelettes de liquide d'être suspendues dans les airs, ce qui permet des expériences sans contact sans conteneurs ni manipulation qui pourraient affecter le résultat.

Une équipe vient de rapporter dans un article publié, dans le journal de l'American Chemical SocietyChimie analytique, qu'ils ont développé une méthode qui peut faire exactement cela.

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Magie ou science?

Bien que les chercheurs essaient depuis longtemps de développer une méthode de lévitation pour les expériences, mélanger les gouttelettes et observer leurs réactions a été un défi. L'équipe qui vient de révéler les résultats de ses recherches, prétend permettre aux chercheurs d'utiliser cette méthode potentiellement révolutionnaire dans un laboratoire, explique un communiqué de presse.

Les scientifiques avaient déjà fabriqué des dispositifs qui leur permettaient de léviter de petits objets, mais la plupart de ces méthodes exigeaient que l'objet soit lévité pour avoir certaines propriétés physiques, telles que la charge électrique ou le magnétisme.

La lévitation acoustique, qui utilise des ondes sonores pour suspendre un objet dans un gaz, ne repose pas sur de telles propriétés. Le problème est qu'existant pour la lévitation acoustique et le mélange de particules uniques ou de gouttelettes a été d'une complexité prohibitive, et il a été difficile de prendre des mesures de réactions en utilisant ces dispositifs.

Contrôle sans contact des gouttelettes en lévitation

Afin de trouver une solution, les scientifiques Stephen Brotton et Ralf Kaiser ont entrepris de développer une technique polyvalente pour le contrôle sans contact de deux gouttelettes chimiquement distinctes, en utilisant un ensemble de sondes pour suivre la réaction lorsque les gouttelettes fusionnent.

L'équipe a créé un lévitateur acoustique et y a suspendu deux gouttelettes, l'une au-dessus de l'autre. Ils ont ensuite fait osciller la gouttelette supérieure en faisant varier l'amplitude de l'onde sonore. En utilisant cette méthode, ils ont pu faire fusionner la gouttelette supérieure oscillante avec la gouttelette inférieure tout en surveillant la réaction chimique résultante avec des spectroscopies infrarouge, Raman et ultraviolet-visible.

Les chercheurs ont testé leur technique en combinant différentes gouttelettes. Dans l'une de ces expériences, ils ont fusionné un liquide ionique avec de l'acide nitrique, provoquant une minuscule explosion.

La nouvelle méthode de lévitation pourrait permettre aux scientifiques d'étudier de nombreuses réactions chimiques différentes qui n'étaient pas possibles auparavant, avec des implications de grande envergure pour des domaines tels que la chimie médicinale et la science planétaire, disent les chercheurs.


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