Autopropulsión

La autopropulsión es el desplazamiento autónomo de objetos naturales o artificiales de tamaño nano-, micro- o macroscópico, conteniendo estos sus propios medios de movimiento.[2][3][4][5][6][7] La autopropulsión suele estar causada principalmente por fenómenos de interfase.[8] Se han estudiado distintos mecanismos de autopropusión, utilizando efectos foréticos,[9] superficies de gradiente, ruptura de simetrías en superficies,[10][11] efecto Leidenfrost,[12][13][14] campos hidrodinámicos y químicos autogenerados procedentes de confinamientos geométricos,[15] y solutocapilaridad y termocapilaridad en el efecto Marangoni.[16][17][1] Los sistemas autopropulsados han mostrado potencial como dispositivos microfluidos[18] y micromezcladores.[19] También se han encontrado liquid marbles autopropulsadas.[14]

Secuencia de imágenes mostrando la rotación de un tubo de PVC autopropulsado, que contiene alcanfor.[1] El tiempo entre cada fotograma es de 0.33 s.

Referencias
  1. 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. 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.
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