创造几乎不可能找到本质上的液体形状:物理学家制作方形液滴和液体格子

物理学家制作方形液滴和液体格子

“当我们在混合物上打开电场时,电荷累积在油之间的界面处。该电荷密度将界面剪切出热力学均衡和变为有趣的地层,“尼克斯·克里奥克罗斯博士博士解释了本文的作者之一。信誉:Aalto大学

驾驶系统与电场的平衡均证明用于创造几乎不可能找到本质上的液体形状。

当两种物质被聚集在一起时,它们最终将沉降到称为热力学平衡的稳定状态;在日常生活中,当油漂浮在水顶时,我们看到了这个例子,当牛奶均匀地混合成咖啡时。芬兰的Aalto大学的研究人员希望扰乱这种状态,看看会发生什么 - 以及他们是否可以控制结果。

“均衡中的事情往往非常无聊,”Jaakko Timonen教授说,他的研究小组开展了新的工作科学推进9月15日。
驱动系统超出平衡并看看是否可以控制或有用。生物生物生物本身是真正复杂的行为的一个很好的例子,这些行为在一堆分子出来的热力学平衡。“

在他们的工作中,团队使用了具有不同介电常数和导电的油的组合。然后它们使液体置于电场。

“当我们在混合物上打开电场时,电荷累积在油之间的界面处。该电荷密度将界面剪切出热力学均衡和变为有趣的地层,“尼克斯·克里奥克罗斯博士博士解释了本文的作者之一。除了被电场破坏的情况下,液体被限制成薄,几乎二维的薄片。这种组合导致油重塑成各种完全意外的液滴和图案。

实验中的液滴可以用直线制成正方形和六边形,这在自然中几乎是不可能的,其中小气泡和液滴倾向于形成球形。两种液体可以以形式也制作成互连晶格:定期发生在固体材料,但前所未闻的液体混合物网格图案。液体甚至可以鞍成形成圆环,甜甜圈形状,该甜甜圈形状稳定并保持其形状,同时施加该场 - 与本质上不同,因为液体具有强烈倾向于塌陷并填充中心的孔。液体还可以形成卷绕和围绕轴线旋转的长丝。

“所有这些奇怪的形状都是由纸张上建立在界面上建立的电气电荷的运动倒塌的事实,”Geet Raju说。

这项工作的一个令人兴奋的结果是能够使用受控和明确的大小创建临时结构,该临时结构可以通过电压打开和关闭,研究人员对进一步探索用于制造电压控制的光学设备的区域。另一个潜在的结果是能够在一些基本的水平,模拟微生物和微藻等微生物的动态和集体行为中创造滚动微丝和微型电流的群体的能力,以这种方式使用完全不同的机制。

参考:“狭窄电流动力动力学液体的非平衡模式的多样性和狭窄的电液动力学液体的出现”由Geet Raju,Nikos Kyriakopoulos和Jaakko V.I.Inonen,9月15日,1911年9月15日,科学推进
DOI 10.1126 / SCIADV.ABH1642

该研究在主动性研究组的应用物理系,由Timonen教授领导。

1条评论“创造几乎不可能找到本质上的液体形状:物理学家制作方形液滴和液体格子”

  1. “实验中的液滴可以用直边制成正方形和六边形,这在自然中几乎是不可能的......”

    具有六边形横截面的柱在玄武岩熔岩流动中是常见的。矿物石英(和6倍对称性的其他矿物质)中的六边形横截面是规则,而不是例外。

    在各向同性,均匀岩石中的正交关节,导致方形是常见的。矫形器和四方晶体系统中的矿物通常具有方形横截面。

    虽然表面张力可以使球体形成球形,而圆形的最低能量状态对于液体,方块和六边形远远远非罕见。

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