Memanfaatkan Gerak Brown

Partikel kecil yang tersuspensi dalam cairan terus-menerus diterpa tumbukan dengan molekul lain, menyebabkan mereka bergoyang tidak menentu dengan cara yang dikenal sebagai gerak Brown. Fenomena-pertama kali diamati oleh ahli botani Robert Brown pada tahun 1824 dan kemudian dijelaskan secara teoritis oleh Albert Einstein-ada di mana-mana di alam, konsekuensi tak terelakkan dari energi panas di lingkungan. Sekarang, ahli biokimia Universitas Chicago R. Dean Astumian mengklaim bahwa dengan menerapkan kekuatan eksternal dan menggunakan berbagai trik, kita dapat membiaskan liku-liku acak ini dan membuat segala sesuatunya bergerak lebih satu arah daripada yang lain, sehingga meletakkan dasar bagi perangkat yang berpotensi berguna.



Satu susunan akan terdiri dari pipa miring yang menampilkan susunan elektroda positif dan negatif yang terpasang di satu sisi dan yang juga berisi cairan yang diisi dengan partikel bermuatan negatif. Ketika listrik dihidupkan, gaya tarik listrik akan menyebabkan semua partikel menumpuk di elektroda positif. Ketika listrik dimatikan, gravitasi akan menyebabkan sebagian besar partikel melayang menuruni bukit. Tetapi karena gerakan Brown, beberapa kadang-kadang akan menanjak. Jika partikel yang bergerak ke atas ini berhasil melewati elektroda negatif, yang terletak sedikit di atas positif, mereka akan dipaksa naik ke elektroda positif berikutnya ketika listrik dihidupkan kembali. Sisa partikel yang melayang menuruni bukit akan kembali ke elektroda positif tempat mereka semula berkumpul. Dengan mengulangi proses ini, menyalakan dan mematikan listrik pada waktu yang tepat, kita dapat menghasilkan gerakan menanjak bersih, Astumian menjelaskan.

Beam It Down

Kisah ini adalah bagian dari edisi Oktober 1997 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Jika partikel yang lebih besar - terdiri dari bahan yang sama dan membawa muatan negatif yang sama - ditambahkan ke pipa, mereka akan cenderung bergerak menuruni bukit lebih banyak daripada partikel yang lebih kecil, karena mereka mengalami tarikan yang lebih kuat dari gravitasi dengan gaya gesek yang relatif lebih kecil. Jika Anda melakukan ini dengan benar, Anda dapat berakhir dengan situasi di mana partikel besar bergerak menuruni bukit sementara partikel kecil bergerak menanjak, kata Astumian. Itu bisa sangat berguna, tambahnya, karena saat ini, tidak ada cara yang baik untuk memisahkan partikel berdasarkan ukuran. Pendekatan gerak Brown yang bias, katanya, mungkin memberikan dasar untuk perangkat praktis yang dapat terus menerus memisahkan protein atau molekul lain dalam pemrosesan biologis atau kimia.

Tetapi bahkan jika aplikasi semacam itu tidak berjalan dengan baik, penelitian setidaknya harus berkontribusi pada apresiasi baru dari gerakan acak yang digerakkan oleh panas yang juga dikenal sebagai kebisingan termal. Kami selalu melihat kebisingan termal sebagai sesuatu yang harus dihilangkan, kata Astumian. Tapi sekarang kami mengambil pendekatan yang berlawanan dan mencoba menggunakannya secara konstruktif.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan