В кольцевом канале между двумя зубчатыми кольцами висят микросферы: одни радиусом 8 микрометров, другие 14. Включается разряд, и частицы приходят в движение. Мелкие едут в одну сторону, крупные в другую. Словно в торговом центре, где для людей разного роста работают эскалаторы, движущиеся навстречу друг другу.

Пылевая плазма устроена просто: в разреженном газе зажигают электрический разряд, и в нём взвешивают микроскопические пылинки. Пылинки заряжаются, отталкиваются друг от друга и выстраиваются в упорядоченные слои. Над нижним электродом их удерживает слой плазмы, где электрическое поле сильнее всего. Высота зависания зависит от размера частицы: лёгкая пылинка парит выше, тяжёлая оседает ниже.

Канал, по которому движутся частицы, имеет зубчатую форму. Зубцы создают неровный электрический рельеф, похожий на стиральную доску. Если частица висит высоко, она чувствует наклон в одну сторону и скатывается туда. Если низко, наклон оказывается противоположным, и частица едет обратно. Такой механизм называют храповым: он выпрямляет случайные толчки в направленное движение.

Управляя мощностью разряда и давлением газа, исследователи меняли высоту зависания частиц. При мощности 25 ватт и давлении 25 паскалей мелкие частицы двигались в одну сторону, а крупные в другую. При 30 ваттах обе группы шли в одном направлении, но мелкие втрое быстрее: их угловая скорость составляла 0,038 радиана в секунду, у крупных 0,013. При 12 ваттах обе группы шли в противоположном направлении, и снова с разной скоростью.

Раньше в пылевой плазме умели лишь выпрямлять поток одинаковых частиц. Теперь стало ясно, что частицы разного размера можно заставить двигаться независимо, как будто для каждого размера предназначен свой эскалатор. Это открывает путь к плазменным сортировщикам, которые работают быстрее жидкостных аналогов: в жидкости микрочастицы вязнут из-за сильного трения, а в плазме скользят почти свободно.

Метод уже проверен в воздушной плазме, а прямолинейная конструкция с двумя выходами готова к непрерывной сортировке. Осталось понять, как избежать влияния ионного следа при малой разнице в размерах частиц. Но первый шаг сделан: эскалаторы для пылинок разного роста запущены.