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
Новостной формат, гиперчестность, актуальность. Для связи: kifloblog@yandex.ru

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Украли телефон — что будет с почтой, облаком и Госуслугами и как подготовиться заранее

Новая SIM-карта вернёт номер, но не вернёт ваши аккаунты. Что лежит в телефоне, о чём забывают и что настроить за один вечер, пока он ещё у вас.

Вагоны ледники: как перевозили скоропорт в поездах до появления рефрижераторов

До того как в железнодорожном транспорте появились вагоны с машинным охлаждением, единственным способом доставить скоропортящиеся продукты на большие расстояния были вагоны ледники. Это целая...

Зарядка 65 Вт с микроплаты: обзор модуля на микросхеме XPM52C

Для самодельных конструкций часто нужно добавить порт для зарядки смартфона. Быстрая зарядка гаджетов теперь обыденность. Сегодня рассмотри зарядный модуль под внешнее питание, который обеспечивает...

Велосипеды моего детства из СССР: личный опыт

Все началось с детского трехколесного велосипеда под названием «Ветерок». Это был не просто велик, а, согласно заводского наименования, ДКВ-2: «детский комбинированный велосипед». Любопытно: эту...

В 1841 году на Теннесси обрушился дождь из плоти и «крови»: почему ученые до сих пор не могут до конца объяснить эту аномалию

Сообщения о том, что с неба падают куски сырого мяса или льется вода красного цвета, встречаются в исторических документах на протяжении нескольких тысяч лет. О таких случаях писали авторы...

Новый остров появился из моря в 1963 году — учёные до сих пор наблюдают, как жизнь заселяет его с нуля

Утром 14 ноября 1963 года рыбаки к югу от Исландии заметили над морем тёмный столб дыма. Гореть там было нечему. Источник находился под водой: на глубине около 130 метров началось...