Ur-uhinen egitura berritzaileek partikulak manipulatzeko tresna berriak eskaintzen dituzte

Nazioarteko zientzialari-talde batek —zeinak Donostia International Physics Center (DIPC) zentroko ikertzaileak ere barne hartzen baititu— argitu du nola kontrola daitezkeen ur-gainazal bateko uhin-forma konplexuak, hala nola uhin-zurrunbiloak eta polarizazio-testura topologikoak (skyrmionak), eta horrek aukera berri zirraragarriak irekitzen ditu hidrodinamikan eta mikrofluidikan. Egitura horiek argi- eta soinu-uhinetan aztertu izan dira lehenago, eta askotariko aplikazioak dituzte, adibidez, informazio kuantikoaren eta astrofisikaren alorrean. Orain, ur-ingurunean ere aurkitu dira.

Uhin-forma topologikoek bi ezaugarri nabarmen dituzte: sendotasuna —eta horregatik dira perturbazio txikiekiko erresistenteak— eta propietate dinamiko bikainak. Naturen argitaratutako ikerketa berritzaile horretan, Fudan Unibertsitateko (Txina), Nanyang-eko Unibertsitate Teknologikoko (Singapur), RIKEN-eko (Japonia) eta Donostia International Physics Center-eko (DIPC) nazioarteko zientzialariek eskala zentimetrikoko ur-azaleko grabitate-uhinetan sortu zituzten egitura horiek.

Fenomeno horien edertasunaz harago, taldeak haien erabilera praktiko ahaltsua frogatu zuen: tamaina desberdinetako partikula flotagarriak manipulatzeko gaitasuna dute (hau da, harrapatzeko, propultsatzeko eta birarazteko), hasi partikula milimetrikoetatik eta mahai-teniseko pilota bateraino. “Horrek harrapatze- eta manipulazio-teknika optiko eta akustikoen baliokidea eskaintzen du ur-uhinen esparruan, zeinak oso garrantzitsuak baitira partikula txikiak kontrolatzeko, atomoetatik hasi eta mikroorganismo biologikoetaraino”, esan zuen Konstantin Bliokh-ek, DIPCko Ikerbasque ikerketa-irakasleak.

Ikerketa honek esparru berri bat ireki dezake manipulazio hidrodinamikoan, eta, alor horretan, uhin-forma topologikoek partikulak manipulatzeko metodoak iraul ditzakete. Aplikazio bioteknologikoetatik hasi eta industria-prozesuetaraino, teknika horiek integratzeak aurrerapen esanguratsuak ekar ditzake.