Команда исследователей под руководством аспиранта-физика из Университета Массачусетса в Амхерсте сделала неожиданное открытие — жидкость, которая после встряхивания вновь и вновь принимает одну и ту же изящную форму, напоминающую греческую вазу. Работа опубликована в журнале Nature Physics.
Все началось с экспериментов аспиранта Энтони Райха, который исследовал поведение эмульсий — смесей несмешивающихся жидкостей, таких как масло и вода, с добавлением магнитных никелевых частиц.
Обычно добавление частиц снижает поверхностное натяжение, позволяя жидкости смешиваться. Однако в его опыте произошло нечто совершенно иное: как сильно он ни встряхивал смесь, она каждый раз возвращалась к той же самой изогнутой форме.Обеспокоенный странным поведением вещества, Райх обратился за советом к преподавателям, в том числе к профессорам Томасу Расселу и Дэвиду Хогланду, которые присоединились к исследованию. Совместно с коллегами из Университетов Тафтса и Сиракуз они провели дополнительные эксперименты и компьютерное моделирование.
Результаты показали, что все дело в особой силе магнитного взаимодействия между частицами никеля. Эти частицы собираются на границе между маслом и водой и ведут себя вопреки ожиданиям: вместо того чтобы снижать напряжение на границе, они его усиливают. Это приводит к изгибу интерфейса и образованию стабильной, сложной формы.
По словам Хогланда, "магнитное взаимодействие настолько сильно, что оно буквально нарушает обычный ход эмульсификации, описанный законами термодинамики".
Хотя пока трудно сказать, где именно можно применить это открытие, исследователи уверены — их находка открывает новые горизонты в области физики мягкого вещества и может в будущем лечь в основу новых материалов с уникальными свойствами.
"Когда видишь что-то, что, казалось бы, не должно существовать, — это всегда повод изучить его глубже", — отметил Рассел.
Свежие комментарии