广告
科学新闻
来自研究机构

科学家用声音悬浮粒子,以了解它们是如何聚集在一起的。

戴特:
3月5日,二千零一十九
来源:
芝加哥大学
总结:
科学家利用声波悬浮粒子,揭示了在没有重力的情况下材料是如何聚集在一起的新见解——从分子如何组装到从空间尘埃形成行星的早期阶段,这些原则都是基础。
分享:
全文

芝加哥大学和巴斯大学的科学家们揭示了在没有重力的情况下材料是如何聚集在一起的新见解。
学分:Melody Lim

芝加哥大学和巴斯大学的科学家利用声波悬浮粒子,揭示了在没有重力的情况下材料是如何聚集在一起的新见解——从分子如何组装到从空间尘埃形成行星的早期阶段,这些原则都是基础。

Heinrich Jaeger说:“宇宙的大部分是由粒子聚集而成的。”休厄尔·艾弗里杰出的物理服务教授,他与人合著了一项新的研究自然物理.“通过声波悬浮,我们有一个漂亮的模型系统来研究人类肉眼可见的尺度上的装配。我们可以精确地跟踪每个粒子,然后将这些结果与一系列更为微观的现象联系起来。”

杰格的实验室对控制粒子相互作用的规律进行了创新性的研究,这些规律被用来制造一个机器人抓取器来抓取几乎所有的物体,并解释一个长期存在的物理谜团,让你在充满水和玉米淀粉的水池表面奔跑。

在这种情况下,研究小组对原型星团的形状感兴趣,当从单个粒子开始,一个接一个地增加更多。他们用声波在半空中悬浮塑料粒子,每个粒子直径约一毫米,大约一分钱的厚度——研究了这些粒子在形成星系团时如何相互作用,分解,然后重新组装成不同的配置。

当有五个或更少的粒子时,他们发现,这些粒子仅以一种构型密集聚集。然而,当至少有六个粒子时,当它们紧密结合在一起时,它们可以组合成许多不同的形状。

通过使用高速摄像机跟踪悬浮粒子,研究人员能够捕捉到这些不同的结构。他们发现由六个粒子组成的群可以形成三种不同的紧凑形状:平行四边形,V形和三角形。再加上一个粒子使七个粒子聚集在一起,形成四种形状中的一种,科学家称之为花,乌龟,树或船。

“六个粒子是在不同形状之间变化所需的最小量,这就是事情变得有趣的地方,”合著者Anton Souslov说,后来是一位加州大学博士后研究员,现在是巴斯大学的教员。“对于我们的科学家来说,挑战重力,扬起尘埃,还有一个更为根本的兴趣,那就是发展基于地球的实验,以了解太空中类似行星的物体是如何开始形成的。“这将是最早的阶段,科学家补充说,当未来的行星仅仅是一团空间尘埃,也许只有一厘米宽——在重力成为一个因素之前。

实验的一个独特方面是声音不仅使粒子悬浮,但也可以用来影响它们在浮动时的交互方式。

“令人惊讶的是,通过改变声波频率,研究生Melody Lim说:“我们可以操纵星团并影响出现的形状。”论文的第一作者。模拟声力背后的物理现象,这是由苏斯洛夫和物理教授文森佐·维泰利完成的,给了科学家一种新的方法来控制装配过程。

他们发现,重新排列形状通常取决于一个粒子充当“铰链”,并在其他粒子周围摆动以重新配置,在一系列潜在的应用中可能非常有用。

研究小组现在打算研究声悬浮是如何将更多的粒子聚集在一起以组装更复杂的结构的。

故事来源:

材料提供的芝加哥大学.注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. 旋律X.利姆Anton Souslov文森佐·维泰利,海因里希M耶格悬浮颗粒物质中声力和主动涨落形成的团簇.自然物理,2019;多伊:10.1038/S41567-019-0440-9

引用这一页

芝加哥大学。“科学家用声音悬浮粒子,以了解它们是如何聚集在一起的。”《科学日报》。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年3月5日。 .
芝加哥大学。(2019)3月5日)。科学家用声音悬浮粒子,以了解它们是如何聚集在一起的。 betway必威安卓.3月27日检索,2019来自www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/03/190305135257.htm
芝加哥大学。“科学家用声音悬浮粒子,以了解它们是如何聚集在一起的。”《科学日报》。betway必威安卓www.betway必威安卓sciencedaily.com/releases/2019/03/190305135257.htm(3月27日访问)2019)。

相关故事

从网络周围

以下是您可能感兴趣的相关文章。betway必威安卓《科学日报》与 趋势网络从第三方广告商那里获得收入,如有指示。