Autopropulsión

Secuencia de imágenes mostrando la rotación de un tubo de PVC autopropulsado, que contiene alcanfor. El tiempo entre cada fotograma es de 0.33 s.

La autopropulsión es el desplazamiento autónomo de objetos naturales o artificiales de tamaño nano-, micro- o macroscópico, conteniendo estos sus propios medios de movimiento. La autopropulsión suele estar causada principalmente por fenómenos de interfase. Se han estudiado distintos mecanismos de autopropusión, utilizando efectos foréticos, superficies de gradiente, ruptura de simetrías en superficies, efecto Leidenfrost, campos hidrodinámicos y químicos autogenerados procedentes de confinamientos geométricos, y solutocapilaridad y termocapilaridad en el efecto Marangoni. Los sistemas autopropulsados han mostrado potencial como dispositivos microfluidos y micromezcladores. También se han encontrado liquid marbles autopropulsadas.

Referencias

  1. 1 2 Frenkel, Mark; Whyman, Gene; Shulzinger, Evgeny; Starostin, Anton; Bormashenko, Edward (27 de marzo de 2017). «Self-propelling rotator driven by soluto-capillary marangoni flows». Applied Physics Letters 110 (13): 131604. Bibcode:2017ApPhL.110m1604F. doi:10.1063/1.4979590.
  2. ↑ Abbott, Nicholas L.; Velev, Orlin D. (2016). «Active particles propelled into researchers' focus». Current Opinion in Colloid & Interface Science 21: 1-3. doi:10.1016/j.cocis.2016.01.002.
  3. ↑ Shapere, Alfred; Wilczek, Frank (18 de mayo de 1987). «Self-propulsion at low Reynolds number». Physical Review Letters 58 (20): 2051-2054. Bibcode:1987PhRvL..58.2051S. PMID 10034637. doi:10.1103/PhysRevLett.58.2051.
  4. ↑ Bico, José; Quéré, David (September 2002). «Self-propelling slugs». Journal of Fluid Mechanics 467 (1): 101-127. Bibcode:2002JFM...467..101B. doi:10.1017/s002211200200126x.
  5. ↑ Ghosh, Ambarish; Fischer, Peer (10 de junio de 2009). «Controlled Propulsion of Artificial Magnetic Nanostructured Propellers». Nano Letters 9 (6): 2243-2245. Bibcode:2009NanoL...9.2243G. PMID 19413293. doi:10.1021/nl900186w.
  6. ↑ Kühn, Philipp T.; de Miranda, Barbara Santos; van Rijn, Patrick (1 de diciembre de 2015). «Directed Autonomic Flow: Functional Motility Fluidics». Advanced Materials 27 (45): 7401-7406. PMID 26467031. doi:10.1002/adma.201503000.
  7. ↑ Zhao, Guanjia; Pumera, Martin (1 de septiembre de 2012). «Macroscopic Self-Propelled Objects». Chemistry: An Asian Journal 7 (9): 1994-2002. PMID 22615262. doi:10.1002/asia.201200206.
  8. ↑ Bormashenko, Edward (2017). Physics of Wetting Phenomena and Applications of Fluids on Surfaces. Berlin/Boston, United States: De Gruyter. ISBN 9783110444810. OCLC 1004545593.
  9. ↑ Moran, Jeffrey L.; Posner, Jonathan D. (August 2011). «Electrokinetic locomotion due to reaction-induced charge auto-electrophoresis». Journal of Fluid Mechanics 680: 31-66. Bibcode:2011JFM...680...31M. doi:10.1017/jfm.2011.132.
  10. ↑ Daniel, Susan; Chaudhury, Manoj K.; Chen, John C. (26 de enero de 2001). «Fast Drop Movements Resulting from the Phase Change on a Gradient Surface». Science 291 (5504): 633-636. Bibcode:2001Sci...291..633D. PMID 11158672. doi:10.1126/science.291.5504.633.
  11. ↑ Daniel, Susan; Sircar, Sanjoy; Gliem, Jill; Chaudhury, Manoj K. (1 de mayo de 2004). «Ratcheting Motion of Liquid Drops on Gradient Surfaces». Langmuir 20 (10): 4085-4092. doi:10.1021/la036221a.
  12. ↑ Agapov, Rebecca L.; Boreyko, Jonathan B.; Briggs, Dayrl P.; Srijanto, Bernadeta R.; Retterer, Scott T.; Collier, C. Patrick; Lavrik, Nickolay V. (28 de enero de 2014). «Asymmetric Wettability of Nanostructures Directs Leidenfrost Droplets». ACS Nano 8 (1): 860-867. PMID 24298880. doi:10.1021/nn405585m.
  13. ↑ Lagubeau, Guillaume; Merrer, Marie Le; Clanet, Christophe; Quéré, David (May 2011). «Leidenfrost on a ratchet». Nature Physics 7 (5): 395-398. Bibcode:2011NatPh...7..395L. doi:10.1038/nphys1925.
  14. 1 2 Bormashenko, Edward; Bormashenko, Yelena; Grynyov, Roman; Aharoni, Hadas; Whyman, Gene; Binks, Bernard P. (7 de mayo de 2015). «Self-Propulsion of Liquid Marbles: Leidenfrost-like Levitation Driven by Marangoni Flow». The Journal of Physical Chemistry C 119 (18): 9910-9915. Bibcode:2015arXiv150204292B. doi:10.1021/acs.jpcc.5b01307.
  15. ↑ Uspal, W. E.; Popescu, M. N.; Dietrich, S.; Tasinkevych, M. (2015). «Self-propulsion of a catalytically active particle near a planar wall: from reflection to sliding and hovering». Soft Matter 11 (3): 434-438. Bibcode:2014SMat...11..434U. PMID 25466926. doi:10.1039/c4sm02317j.
  16. ↑ Izri, Ziane; van der Linden, Marjolein N.; Michelin, Sébastien; Dauchot, Olivier (2014). «Self-Propulsion of Pure Water Droplets by Spontaneous Marangoni-Stress-Driven Motion». Physical Review Letters 113 (24): 248302. Bibcode:2014PhRvL.113x8302I. PMID 25541808. doi:10.1103/PhysRevLett.113.248302.
  17. ↑ Nakata, Satoshi; Matsuo, Kyoko (1 de febrero de 2005). «Characteristic Self-Motion of a Camphor Boat Sensitive to Ester Vapor». Langmuir 21 (3): 982-984. PMID 15667178. doi:10.1021/la047776o.
  18. ↑ Teh, Shia-Yen; Lin, Robert; Hung, Lung-Hsin; Lee, Abraham P. (29 de enero de 2008). «Droplet microfluidics». Lab on a Chip 8 (2): 198-220. PMID 18231657. doi:10.1039/b715524g.
  19. ↑ Nguyen, Nam-Trung; Wu, Zhigang (2005). «Micromixers—a review». Journal of Micromechanics and Microengineering 15 (2): R1-R16. Bibcode:2005JMiMi..15R...1N. doi:10.1088/0960-1317/15/2/r01.