https://ria.ru/20210915/kapli-1750191035.html

Физики впервые получили квадратные капли жидкости

Физики впервые получили квадратные капли жидкости - РИА Новости, 16.09.2021

Физики впервые получили квадратные капли жидкости

Воздействуя на смесь масел с помощью электрических полей, ученые получили в жидкостях структуры, больше свойственные твердым телам — квадратные и многоугольные... РИА Новости, 16.09.2021

2021-09-15T21:00

2021-09-15T21:00

2021-09-16T12:14

наука

технологии

финляндия

физика

электричество

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/09/0f/1750178730_0:0:1672:941_1920x0_80_0_0_b9b645f93d59a9a402aedf557d76d26f.jpg

МОСКВА, 15 сен — РИА Новости. Воздействуя на смесь масел с помощью электрических полей, ученые получили в жидкостях структуры, больше свойственные твердым телам — квадратные и многоугольные капли, а также подобие кристаллической решетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.Вещества, которые мы видим в повседневной жизни, находятся в состоянии термодинамического равновесия. При соединении двух разных жидкостей они через некоторое время приходят в такое стабильное термодинамическое состояние — например, молоко полностью растворяется в кофе, а масло не смешивается с водой, а плавает по ее поверхности.Физики из Университета Аалто в Финляндии решили посмотреть, как будут вести себя жидкости, если их "зафиксировать" в нестабильном состоянии, до того, как они придут к термодинамическому равновесию."Вещи в состоянии равновесия, как правило, довольно скучны, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования, профессоракафедры прикладной физики Яакко Тимонена (Jaakko Timonen). — Интересно выводить системы из состояния равновесия и смотреть, можно ли управлять неравновесными структурами или насколько они могут быть полезными. Сама биологическая жизнь является хорошим примером сложного поведения групп молекул, находящихся вне термодинамического равновесия".В своей работе ученые использовали комбинации масел с разной проводимостью и диэлектрической проницаемостью."Когда мы включаем электрическое поле над такой смесью, электрический заряд накапливается на границе раздела между маслами. Эта плотность заряда выводит границу раздела из термодинамического равновесия и превращает ее в интересные образования", — объясняет один из авторов статьи, доктор Никос Кириакопулос (Nikos Kyriakopoulos).На границе раздела жидкостей сформировался двумерный слой, в котором ученые фиксировали образование совершенно неожиданных капель и узоров. Меняя характеристики приложенного электрического поля, исследователи получили капли в форме квадратов или шестиугольников, с прямыми сторонами, что невозможно в природе, где пузыри и капли имеют тенденцию образовывать сферы. Две жидкости также можно было "заставить" образовывать взаимосвязанные решетки — сетчатые узоры, которые регулярно встречаются в твердых материалах, но не встречаются в жидких смесях.Авторам удалось получить и совсем экзотические формы, например, сформировать из жидкостей тор — фигуру в виде пончика, который сохранял свою форму в течение всего периода приложения поля. В обычных условиях, как известно, такой пончик сразу же схлопнулся бы, так как жидкость не может иметь внутри себя незаполненные отверстия. Еще ученые смогли вытянуть жидкости в нити, которые катались или вращались вокруг своей оси."Все эти странные формы созданы и поддерживаются за счет того, что они не могут вернуться в равновесие из-за движения электрических зарядов, накапливающихся на границе раздела двух жидкостей", — объясняет первый автор статьи Гит Раджу (Geet Raju), сотрудник группы исследования активного вещества, возглавляемой профессором Тимоненом.Авторы отмечают, что им впервые удалось создать временные структуры с контролируемыми и четко определенными размером и формой, которые можно "включать" и "выключать" с помощью перемены напряжения.

https://ria.ru/20210826/voda-1747343701.html

https://ria.ru/20210818/materiya-1746229148.html

финляндия

2021

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

технологии, финляндия, физика, электричество