令人难以置信的视频首次带我们进入离心机

一位实验室技术人员转为科学摄影师，他发明了一种相机，让我们可以窥视离心机的黑匣子内部，因为它从样品中旋转出来。

这些视频令人着迷，更重要的是，它们以我们从未见过的细节向我们展示了流体动力学。

到目前为止，荷兰发明家莫里斯·米克斯（Maurice Mikkers）已经将相机对准了熟悉的流体，例如咖啡、冰沙和辣酱。但是离心机相机可以有各种研究应用，从物理学和遗传学研究到食品、废水处理等等。

在从事科学摄影之前，米克斯曾在荷兰国家公共卫生与环境研究所担任实验室技术员，在那里他参与了寄生虫诊断。

在那里，米克斯无数次使用离心机，但机器内部发生的事情仍然是一个黑匣子之谜，他内心的摄影师一直想窥视这个谜团。

“在实验室工作时，我对'离心机前'样品和'离心后'样品只有视觉知识，”Mikkers在发表在Medium上的一篇文章中写道.

他从科学插图和动画中知道理论上涉及的过程：“但是，我从未见过分离过程的现场视图，”他解释.

为了亲自捕捉到这一点，米克斯花了几个月的时间，与试图将数码相机安装在旋转速度如此之快的机器上时出现的技术问题作斗争，它产生的力比地球表面重力强 2,500 倍——这当然不仅会影响正在拍摄的样本，还会影响记录设备本身。

离心机的工作原理是以产生强烈离心力的速度旋转流体。离离心机中间最远的层比靠近中间的层承受更大的离心力，因为它们在一次旋转中形成的圆圈要大得多。

这会影响流体中的颗粒，具体取决于它们的密度，导致组件分离成整齐的层，最致密的物质被拉到最外层。

这项技术以用于分离血液样本进入红细胞、白细胞、血小板和血浆，用于分析或捐献。

它也用于从细胞中提取DNA。由于 DNA 的密度低于其他细胞成分，因此它在离心机中上升到顶部。

这种看似简单的技术几乎是所有基因分析和研究的基础，从绘制物种基因组图谱到检测病毒、寄生虫和人体中的细菌，以精确定位甚至调整定义我们身体特征的代码。

Mikkers相机捕捉到的一些流体不会分离，但显示出以前无法以这种方式观察到的有趣的流体动力学。

例如，前后对比没有暗示沐浴露暴露在 2500 g 力下的迷人漩涡。

离心机甚至被整合到食品科学中，Mikkers的视频引起了荷兰特温特大学的流体物理学家阿尔瓦罗·马丁（Alvaro Martin）的兴趣，他在烹饪流体动力学演示.

“离心机摄像机的镜头对任何流体动力学家来说都是令人惊讶的，因为大多数视频中都存在大量的运动，远非温和的分离运动，而是持续几分钟，”马丁说.

因此，对于遗传学、物理学、艺术甚至废水处理等各个领域的研究人员来说，了解这个微小的自旋周期中到底发生了什么是一件大事。

Mikkers 目前正在与荷兰代尔夫特理工大学的流变学家 Lorenzo Botto 合作开展一个他们称之为”污泥凸轮“，探讨了该技术在从废水污泥中回收宝贵资源方面的潜在应用。

当水从污水中去除时，剩下的是一种令人作呕、臭气熏天、有害的污泥，它越来越被认为是营养物质和矿物质的“金矿”，更不用说聚合物等合成材料了。

该项目旨在创建智能离心机摄像头，以帮助废水处理厂的运营商根据污泥中的实际情况调整他们处理污泥的方式。

“这是研究人员第一次看到实验室规模的离心机在旋转时发生的情况，这将提供许多见解，这些见解不仅可以应用于废水处理，还可以应用于生物技术和食品加工等其他应用，”Botto说说。

我们迫不及待地想看到更多。

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