Olga Vinogradova, Professor da Faculdade de Física da Lomonosov Moscow State University, e Salim Maduar, um pesquisador júnior de seu grupo sugeriu um novo método de manipulação de micropartículas na interface sólido-líquido em água com base na adição de um surfactante fotorresposta. A pesquisa foi publicada em Relatórios Científicos .

A iluminação do surfactante com luz laser resulta na formação de fluxos de água rápidos que movem as partículas. Isso permite a manipulação de partículas, por exemplo, para limpar contaminantes das superfícies sem causar danos. Ele também pode ser usado para reunir ou padronizar um conjunto de micro e nanopartículas para configurações e tamanhos específicos em uma interface sólido-líquido.

O surfactante fotossensível pode alterar sua conformação sob o comprimento de onda de luz apropriado. Pode se assemelhar a uma haste em uma configuração; noutro, parece um carrapato. Iluminar uma solução deste surfactante revela moléculas dentro do ponto de luz mudando a conformação e o sistema gerando gradientes de concentração de "bastonetes" e "carrapatos".

Físicos teóricos de Moscou explicaram que gradientes de concentração próximos a uma interface sólido-líquido carregada levam a um fenômeno incomum - um fluxo difusio-osmótico, com o qual eles podem manipular partículas em uma interface sólido-líquido. Os autores mostraram que a seleção do comprimento de onda do laser correto faz com que as partículas se movam na direção desejada para removê-las do ponto de luz ou se reunir em direção ao seu centro. Os cientistas descreveram o sistema teoricamente, o que lhes permitiu otimizar as condições que fornecem a maior velocidade de líquido. Verificou-se que o fluxo difusio-osmótico é muito sensível à salinidade da água. Em água pura, a velocidade aumenta várias vezes.

Apesar de o objetivo inicial do novo método ser a limpeza suave de superfícies, como cristais semicondutores para microeletrônica, os cientistas também encontraram várias aplicações incomuns. Por exemplo, movendo um ponto de laser, os pesquisadores podiam "desenhar" na superfície, à medida que o laser deixa um traço visível com concentração aumentada ou diminuída de micropartículas. No artigo, os autores incluem fotos e vídeos em que desenharam o logotipo da Universidade de Potsdam, um "homem feliz" e um padrão em forma de coração, usando micropartículas manipuladas pelo reposicionamento lateral do ponto de laser através da interface sólido-líquido.