En av de mest framstående publikationerna inom fysik, Fysisk granskning X , accepterade en artikel av Sangwoo Shin, ett universitet i Hawaii vid Mānoa biträdande professor i maskinteknik. Artikeln har titeln Accumulation of Colloidal Particles in Flow Junctions induced by Fluid Flow and Diffusiophoresis.

Shin undersöker hur underjordiska akviferer, hydrauliska sprickor, kustnära livsmiljöer och vattenfiltreringssystem hanterar alla flödet av vatten som innehåller suspenderade partiklar. Vanligtvis, dessa partiklar förväntas röra sig tillsammans med vätskeflödet om inte partiklarna är tillräckligt stora för att täppa till kanalen eller klibbiga nog för att hålla sig till gränser.

Dock, detta är inte alltid fallet när det finns lösta ämnen lösta i vätskan. Shin och hans team visar att partiklarna kan fastna och snabbt täppa till stora flödeskanaler på grund av de lösta lösta ämnena.

När två flöden med olika koncentrationer av lösta ämnen är i kontakt nära en korsning, en skarp löst ämnesgradient bildas vid gränsytan, låta partiklarna röra sig mot flödesriktningen.

Följaktligen, partiklarna ackumuleras nära poringången, snabbt upptar porerna. Detta beteende har viktiga konsekvenser för igensättning av ett poröst medium, där partiklar som är storleksordningar mindre än porbredden kan ackumuleras och blockera porerna inom en kort tidsperiod.

Möjliga praktiska exempel på denna partikelfångning inkluderar utveckling av mikrobiella biofilmer och biofilmsslingor i vissa naturliga livsmiljöer, samt att avbryta orala och gastrointestinala mikrobiella infektioner i människokroppen.

Teamets forskning visar också att denna effekt kan användas som ett användbart verktyg för att separera biomolekyler som DNA för biomedicinska tillämpningar.

Shin var bland världens 100 ledande forskare vid en global samling i november av framåtblickande individer från mer än 75 länder.