Фізика

Музика проконтролювала хімічні реакції в розчинах

Південнокорейські вчені виявили, що звуки можуть контролювати хімічні реакції у розчинах через постійну подачу енергії. Викликані звуком та рідиною хімічні взаємодії залишають візерунки на поверхні та в основній масі розчину. Це дозволяє краще відслідковувати реакції у цьому середовищі. Відповідна стаття доступна у журналі Nature Chemistry.

Музика, або ж звуки в діапазоні від 20 до 20 тисяч герц, які може почути людина, слугують у багатьох сферах діяльності — від догляду за худобою до вирощування рослин чи навіть терапії. Втім, у хімії застосовується в основному ультразвук, який перевищує 20 тисяч герц. Звуки із частотами, меншими за ці показники, рідко ассоціюються з хімічними реакціями через їхню низьку енергію. До того ж, попередні дослідження фокусувалися на впливі чутних звуків лише на рух водної поверхні.

Вчені висунули гіпотезу, що створювані звуком водяні хвилі можуть запустити хімічні реакції між повітрям та рідиною. Під час експерименту вони помістили чашку Петрі на динамік. Коли з нього лунав звук, на поверхні розчину з’являлися різні візерунки в залежності від частоти та амплітуди звуку. Також на це впливала геометрія сосуду. Щоб краще це спостерігати, вчені забарвили розчин молекулами, чутливими до атмосферних газів, зокрема кисню та вуглекислого газу. У результаті розчин чітко змінював колір при взаємодії з газами, тоді як за відсутності звуку гази розчинялися у воді неконтрольовано, щоразу створюючи різну картину. Такий метод полегшив розчинення, дифузію і транспортування атмосферних газів у воді та допоміг контролювати розподіл молекул у розчинах.

У майбутньому дослідники планують розширити використання чутного звуку в механіці рідин, хімічній інженерії, біології та фізиці.