Forskare vid Moskva State University beskrev mekanismen för en tröghetslyftning, det vill säga en lyftkraft som verkar på partiklar av godtycklig storlek i mikrokanaler fyllda med vätska. Detta meddelades i ett pressmeddelande.
Partiklarnas beteende i kanaler med flera mikron tjocklek beror på Reynolds-talet, som beskriver flödet av en viskös vätska. En lyftkraft kan verka på dem, varigenom de rör sig över flödet och håller sig på ett visst avstånd från kanalväggarna. Således gör exakta beräkningar av partiklarnas rörelse i kanalen det möjligt att välja de förhållanden under vilka partikelsorteringen sker.
Bild: Moskva State University.
Eftersom flera krafter verkar på partiklar på en gång är deras beteende svårt att beskriva teoretiskt, därför använde de tidigare studier förenklingar. Till exempel försummade forskarna partiklarnas storlek, representerade dem som punkter, eller ansåg de som rör sig nära kanalväggen.
Forskare har utvecklat en modell som förutspår beteendet hos ändliga partiklar i mitten av kanalen. Genom att göra det lyckades de ta hänsyn till interaktionen mellan partiklar och väggen. Det visade sig att om densiteten hos en mikroskopisk kropp skiljer sig från densiteten hos en vätska, kommer den också att påverkas av tyngdkraften och Archimedes kraft, vilket kan förskjuta jämviktspositionen.
För små värden på Reynolds-talet kan sfäriska partiklar flyga över kanalväggen och vara i en viss "höjd". Det senare beror på partiklarnas storlek och densitet, så det är möjligt att effektivt sortera partiklarna i smala snarare än breda kanaler. Detta kan användas för att avskärma cancerceller från friska i medicinsk forskning.
