Ученый из Уорикского университета нашел простое и эффективное решение столетней физической загадки, что открывает новые возможности для отслеживания опасных наночастиц, переносимых по воздуху. Новый метод позволяет с высокой точностью прогнозировать движение загрязняющих веществ, таких как сажа, пыль, вирусы и микропластик, что может помочь в борьбе с загрязнением воздуха и распространением болезней.
Существующие математические модели для отслеживания мельчайших частиц имеют серьезный недостаток: они рассматривают все частицы как идеальные сферы, чтобы упростить расчеты, сообщает SciTechDaily. Однако в реальности большинство частиц, включая наиболее опасные для здоровья, имеют неправильную форму. Это упрощение ограничивает способность ученых точно описывать и прогнозировать их движение в атмосфере.
Прорыв основан на переосмыслении одной из ключевых идей аэрозольной науки — фактора коррекции Каннингема, разработанного в 1910 году. Впоследствии лауреат Нобелевской премии Роберт Милликен усовершенствовал эту формулу, но при этом ограничил ее применение только сферическими частицами. Профессор Дункан Локерби вернулся к первоначальной, более общей идее Каннингема и создал на ее основе так называемый «тензор коррекции». Этот математический инструмент позволяет точно описывать силы, действующие на частицы любой формы.
Новая модель обеспечивает более надежную основу для понимания того, как движутся частицы в воздухе, что имеет огромное значение для моделирования качества воздуха, климата, а также для развития нанотехнологий и медицины. Это может помочь лучше прогнозировать распространение загрязняющих веществ в городах, движение вулканического пепла или дыма от лесных пожаров.
Университет Уорика уже инвестировал в создание новой современной системы генерации аэрозолей. Эта установка позволит исследователям изучать поведение реальных несферических частиц в контролируемых условиях, что поможет проверить и усовершенствовать новый метод на практике.
