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

JVC 9501: Как японский радиогигант 1976 года создавал магнитолы для работы за «железным занавесом»

В августе 1976 года японская фирма Victor Company of Japan наладила сборку переносной магнитолы JVC 9501 массой 4,6 кг и габаритами 24,6 см в высоту на 37,4 см в ширину. Базовая модель...

Обзор беговой дорожки Genau Nordic 75: как три минуты ходьбы оказались тяжелее двадцатиминутной тренировки

Бегать по утрам нравится далеко не всем, особенно когда за окном дождь или холодно. С домашней беговой дорожкой все проще: заниматься можно в любое удобное время. Genau Nordic 75 позволяет...

Обзор Rapoo VT0 Max – флагманская начинка в ультралегком исполнении

Минимальная масса при бескомпромиссной аппаратной мощи — именно так сейчас выглядит золотой стандарт для манипуляторов, ориентированных на киберспорт. Наш сегодняшний гость, Rapoo VT0...

✦ ИИ  Колтуны у собаки после мокрого снега: почему влажная шерсть спутывается быстрее

После прогулки по мокрому снегу собака может выглядеть почти чистой. На шерсти нет репейника, веток или заметной грязи, поэтому хозяин вытирает лапы и ждёт, пока остальное высохнет само. На...

Три нейросети и один музыкант с гитарой: кто составил рабочий сет-лист на 60 минут

Можно ли поручить нейросети не просто перечислить популярные песни, а собрать из них программу с ограничениями по времени, составу и тематике? Для проверки один и тот же промпт отправили...

Вертолёт над 500-метровой башней: как устанавливали антенну CN Tower

В марте 1975 года центр Торонто получил зрелище, больше похожее на эпизод авиационного шоу, чем на обычную стройку. Над уже почти готовой CN Tower завис тяжёлый вертолёт Sikorsky S-64 Skycrane...