Colloidi sulla Stazione Spaziale

In condizioni normali sulla terra, la separazione tra liquidi e gas è di solito un po ‘banale: il livello dell’acqua in un bicchiere semplicemente cade mentre il liquido evapora in un gas, poiché il liquido è più denso. Analogamente, due liquidi di diversa densità, come l’olio e l’aceto per condire l’insalata, sono altrettanto poco eccitanti; l’olio galleggia verso l’alto dopo un certo periodo di tempo. Tuttavia, quando gli effetti della gravità vengono portati via, come nell’ambiente della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), questa separazione crea schemi molto più interessanti e complessi. Abbiamo creato miscele di particelle colloidali e polimeri che si separano in fasi liquide e gassose nel corso di diversi giorni sulla ISS, e utilizzando la fotografia time-lapse siamo in grado di osservare i cambiamenti in questi campioni e gli schemi che formano. Nello specifico, esaminiamo un tipo di separazione di fase chiamata decomposizione spinodale vicino al punto critico, un insieme di condizioni specifiche in cui le proprietà di liquidi e gas sono le stesse. Per fare questi esperimenti, lavoriamo a stretto contatto con gli astronauti in orbita a bordo della ISS.

Pubblicazioni

  1. Thomas E. Kodger, Peter J. Lu, G. Reid Wiseman, David A. Weitz, “Stable, Fluorescent Polymethylmethacrylate Particles for the Long-Term Observation of Slow Colloidal Dynamics” Langmuir. 33, 6382–6389 (2017). [pdf]
  2. Peter J. Lu et al., “Orders-of-magnitude performance increases in GPU-accelerated correlation of images from the International Space Station” Journal of Real-Time Image Processing (2009). [pdf]