Международная группа ученых исследует капельный кластер с новыми свойствами. Так называемый «иерархический кластер» содержит множество разнообразных, непрерывно перестраивающиеся групп из электрически заряженных капель воды.

«Классический капельный кластер имеет “замороженную» гексагональную структуру. Относительно недавно были обнаружены режимы, при которых капли выстраиваются в виде линейных и ветвящихся групп прилегающих друг к другу капель — в цепочечный кластер. Тот и другой тип структуры — «продукт” взаимодействия паровоздушного потока и капель, электрический заряд которых пренебрежимо мал. В иерархическом кластере, напротив, присутствуют капли с выраженным электрическим зарядом разного знака и величины. На малых расстояниях заряженные капли активно взаимодействуют, объединяясь в локальные группы. Поскольку такие группы в принципе не имеют динамически устойчивых конфигураций, группы капель непрерывно перестраиваются и обмениваются отдельными каплями. В тоже время слабо заряженные капли во внешних слоях кластера образуют стабильную шестиугольную структуру», — сообщил заведующий лабораторией микрогидродинамических технологий Института Х-BIO ТюмГУ, доктор технических наук Александр Федорец.

Явление «Капельный кластер» было открыто А.Федорцом в 2003 году. В настоящее время кластеры из левитирующих капель изучают в научных центрах Германии, КНР и США, но лаборатория в ТюмГУ остается безусловным лидером данного направления исследований.

В числе основных задач лаборатории — создание универсальной технологий для изучения сложных химических и биологических процессов в масштабе отдельной, отслеживаемой во времени микрокапли аэрозоля. В частности, исследователи работают в области изучения фундаментальных основ биобезопасности, изучая физико-химические основы воздушно-капельного пути переноса возбудителя инфекций.

Исследования поддержаны Российским научным фондом (проект № 19-19-00076).

P. S. Типичный иерархический кластер .