Naukowcy znajdują wyjątek od praw termodynamiki
Zespół naukowców z University of Massachusetts Amherst, kierowany przez studenta fizyki Anthony’ego Raykha, dokonał odkrycia, które może zmienić sposób, w jaki rozumiemy zjawiska termodynamiczne. Podczas eksperymentów z mieszaniną oleju, wody i cząstek niklu badacze natrafili na niezwykłą substancję – tak zwaną „ciecz odzyskującą kształt”, która po każdym wstrząśnięciu samoczynnie przybiera ten sam, charakterystyczny kształt przypominający grecką urnę.
Fenomen ten okazał się na tyle osobliwy, że naukowcy nie byli w stanie go wytłumaczyć za pomocą klasycznych zasad emulgacji. Współpracując z ekspertami z uczelni Tufts i Syracuse, przeprowadzili serię symulacji komputerowych. Ich wyniki ujawniły, że to właśnie silne pole magnetyczne wywierane przez cząstki niklu odpowiada za nietypowe właściwości cieczy i powtarzające się krzywizny granicy faz.
W odróżnieniu od tradycyjnych emulsji, w których cząsteczki obniżają napięcie powierzchniowe, silnie namagnesowane drobiny zwiększają napięcie międzyfazowe. W rezultacie granica między wodą a olejem zamiast się rozmywać, przybiera uporządkowany, geometryczny kształt. To przełomowe odkrycie może stanowić fundament do projektowania zupełnie nowych materiałów w przyszłości.
Choć obecnie nie wiadomo, jakie może mieć ono zastosowania praktyczne, samo zjawisko już wzbudza ogromne zainteresowanie w środowisku naukowym. Raykh i jego zespół widzą w nim szansę na lepsze zrozumienie tzw. fizyki miękkiej materii – dziedziny zajmującej się zachowaniem nietypowych substancji, takich jak żele, koloidy czy polimery.
Publikacja w prestiżowym czasopiśmie „Nature Physics” to dopiero początek drogi, jaką może przebyć to odkrycie. Badacze zapowiadają kontynuację eksperymentów i analizę potencjalnych zastosowań „cieczy odzyskującej kształt” w technologii materiałowej, inżynierii i naukach podstawowych.
Źródło: University of Massachusetts Amherst
Czytaj też: W Pradze odkryto najstarszy strąk wanilii w Europie
Grafika tytułowa: ThisIsEngineering / PEXELS
