Физики выявили механизм трансформации жидких микрокапель в звездообразные структуры

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Группа физиков под руководством Катрин Килье из Университета Гренобль-Альпы (Франция) и Эли Слоуцкина из Университета Бар-Илан (Израиль) проанализировала поведение микроскопических масляных капель в жидкости с добавлением поверхностно-активного вещества (мыльного раствора). В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, авторы использовали компьютерное моделирование и аналитические расчеты, чтобы объяснить, как капли диаметром в несколько десятков микрометров способны обратимо менять свою геометрию при нагревании и охлаждении.

Иллюстрация к новости.
Иллюстрация к новости.
Автор: ChatGPT Источник: chatgpt.com

Механизм трансформации связан с физическими свойствами поверхности капли. При определенных условиях на границе масла и раствора формируется двумерная (2D) кристаллическая оболочка. Исследование показало, что поверхностное натяжение этой оболочки напрямую зависит от температуры. Стремясь минимизировать поверхностную энергию, капля деформируется. Ранее предполагалось, что смена формы происходит из-за слияния так называемых «дефектов» (точек нарушения кристаллической решетки на вершинах фигуры). Однако новые данные показали, что дефекты остаются неподвижными, а звездообразная форма достигается за счет образования микроскопических складок на поверхности — процесс, схожий с надуванием шестиугольного воздушного шара, на боках которого появляются вмятины.

По словам авторов работы, данный процесс носит полностью обратимый характер: при изменении температуры капля превращается из шестиугольной «подушки» в звезду и обратно. Изучение упругих свойств изогнутых 2D-кристаллов имеет значение для понимания реакций структур на механические напряжения. Исследователи отмечают, что подобные механические ограничения встречаются в биологических системах — например, в клеточных мембранах и белковых оболочках вирусов. В перспективе изученные микрокапли могут послужить моделями для биологических исследований, а также найти применение в разработке новых материалов с заданными оптическими или электронными свойствами.

Источник: Physics

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Техно-энтузиаст, аналитик, новостной куратор. Для связи: kifloblog@yandex.ru

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Уборка космоса отменяется: почему «орбитальные мусоровозы» не спасут нас от космического мусора

С декабря 2024 по май 2025 года спутники группировки Starlink выполнили 144 404 маневра уклонения от потенциальных столкновений. Согласно отчетам компании SpaceX для Федеральной комиссии по связи...

Земля сама себя подставила: почему сильнейшую за 20 лет магнитную бурю на 90% создало не Солнце

В середине мая 2024 года на Земле произошла крупнейшая за два десятилетия геомагнитная буря. Серия мощных выбросов плазмы из солнечной короны достигла нашей планеты 10 мая и вызвала...

В детстве вы осознавали мир глубже, чем сегодня: ученые выяснили, куда уходит острота восприятия

В возрасте 5 или 6 лет любое событие окружающего мира вызывает у человека сильный отклик и воспринимается во всех подробностях. Ребенок, который еще не знаком с законами физики и метеорологии,...

Остров Буве: можно пересечь океан и так и не сойти на берег

Экспедицию готовили два года. Двадцать участников, судно с вертолётами, оборудование и бюджет около 750 тысяч долларов. В начале 2018 года команда добралась морем до острова Буве. Оставалось...

На Гавайи завезли непальских фазанов, и они спровоцировали распространение инвазивной банановой маракуйи

В 1962 году на гавайском ранчо Пуу Вааваа выпустили 67 непальских фазанов. Вид планировали разводить в качестве новой дичи для охоты. Однако спустя десятилетия Служба национальных парков США...

Обзор игровой мышки VXE Dragonfly X3 Pro

VXE Dragonfly X3 Pro — беспроводная игровая мышь, в которой производитель сделал акцент на небольшом весе, точности позиционирования и гибкости настроек. Модель получила симметричный...