Termodynamika jest trudna, ale… zostały złożone przez rebeliantów

Naukowcy odkryli wyjątek od praw termodynamiki: uparty płyn z możliwością „odzyskania ich kształtu”.

Zespół naukowców z University of Massachusetts Amherst, prowadzony przez fizyk Anthony Raykhzidentyfikowano Niezwykłe zjawisko fizyczne który kwestionuje niektóre tradycyjne oczekiwania dotyczące praw termodynamiki.

Odkrycie, przedstawione w opublikowanym Fizyka przyrodyobejmuje płyn z możliwością „odzyskania swojego kształtu”który zaskakująco przyjmuje konkretną konfigurację geometryczną po agitacji.

Mieszanina, o której mowa, składa się cząsteczki wody, oleju i niklu magnetyzowane. Jak włoski sos sałatkowy, te elementy zwykle wymagają Proces emulgowania – Zjawisko rządzone przez termodynamikę – do mieszania.

Jednak w tym przypadku, Zachowanie było niezwykłe: Po wstrząsaniu mieszanki to Nie tylko to zrobiłemale również przyjął powtarzającą się i zaskakująco stabilną formę.

A najbardziej zaskakującą rzeczą jest to, że ta konkretna forma, podobna do wielkiego kowadła, Zawsze pojawia się ponownieniezależnie od intensywności agitacji.

To zachowanie zwróciło uwagę zespołu nauczycieli Departamentu Nauki i Inżynierii UMSS Amert, w tym nauczycieli Thomas Russell E David HoaglandSpecjaliści w miękkich materiałach.

Wspólnie z kolegami z uniwersytetów Tufts i Syracuse, wykonali symulacje komputerowe i seria doświadczeń Zrozumienie tego zjawiska.

Wyjaśnienie leży Intensywność magnetyzmuWyjaśnij autorów badania w jednym z UMSS.

W normalnych warunkach cząstki dodane do mieszanki oleju i wody zmniejszyć napięcie międzyfazowe, ułatwiając emulgowanie. Jednak w tym przypadku cząstki niklu były tak silnie namagnesowane, że nastąpiło odwrotnie: zwiększone napięcie na interfejsie.

Ten wzrost napięcia międzyfazowego zapobiegło mieszaniu się płynów Zgodnie z oczekiwaniami, a także indukował reorganizację strukturalną, która zmusiła mieszaninę do przyjęcia gładkiej i symetrycznej krzywej.

Na poziomie mikroskopowym nanocząstki magnetyczne działają jak rodzaj Dynamiczne rusztowanieprzestawienie się dokładnie w celu utworzenia postaci „Invit”, raz po raz.

Ta interakcja magnetohydrodynamiczna zakłóca normalne mechanizmy emulsyfikacji opisane przez termodynamikę, sugerując, że pod pewnymi warunkami, Możliwe jest „zginanie” swoich zasad – bez pełnego naruszenia ich.

Chociaż Nie zidentyfikowano praktycznego zastosowania Natychmiast w przypadku tego zjawiska naukowcy uważają, że mogą mieć istotne implikacje dla badań miękkiej materii i projektowania nowych samospełniających się materiałów.