Gli scienziati dell'Università statale di Mosca hanno descritto il meccanismo di un ascensore inerziale, cioè un ascensore che agisce su particelle di dimensioni arbitrarie in microcanali riempiti di liquido. Lo ha annunciato in un comunicato stampa.
Il comportamento delle particelle nei canali di diversi micron di spessore dipende dal numero di Reynolds, che descrive il flusso di un fluido viscoso. Una forza di sollevamento può agire su di loro, a seguito della quale si muovono attraverso il flusso e si mantengono a una certa distanza dalle pareti del canale. Pertanto, calcoli accurati del movimento delle particelle nel canale consentono di selezionare le condizioni in cui si verifica l'ordinamento delle particelle.
Immagine: Università statale di Mosca.
Poiché più forze agiscono sulle particelle contemporaneamente, il loro comportamento è difficile da descrivere teoricamente, quindi, negli studi precedenti, sono ricorse a semplificazioni. Ad esempio, i ricercatori hanno trascurato la dimensione delle particelle, rappresentandole come punti, o considerato quelle che si muovono vicino alla parete del canale.
Gli scienziati hanno sviluppato un modello che prevede il comportamento delle particelle di dimensioni finite nel mezzo del canale. In tal modo, sono riusciti a tenere conto dell'interazione delle particelle con il muro. Si è scoperto che se la densità di un corpo microscopico differisce dalla densità di un liquido, allora sarà influenzata anche dalla forza di gravità e dalla forza di Archimede, che può spostare la posizione di equilibrio.
Per piccoli valori del numero di Reynolds, le particelle sferiche possono sorvolare la parete del canale, trovandosi ad una certa "altezza". Quest'ultimo dipende dalla dimensione e dalla densità delle particelle; pertanto, è possibile ordinare in modo efficiente le particelle in canali stretti anziché larghi. Questo può essere utilizzato per escludere le cellule tumorali da quelle sane nella ricerca medica.
