Физики из Чикаго нашли меняющие структуру жидкости частицы

Исследование, проведенное физиками из Чикагского университета в сотрудничестве с математиками Института Флэтайрон, представляет собой значительный вклад в область изучения поведения вязких жидкостей, особенно в контексте влияния малых вращающихся частиц на их динамику. Работа, опубликованная в журнале Nature Physics, открывает новые горизонты для понимания взаимодействий в сложных жидких системах.

В ходе эксперимента ученые вводили цилиндрические частицы размером около миллиметра в вязкую жидкость, воздействуя на них магнитным полем для создания вращения. Это вращение приводило к образованию локализованных вихревых структур – так называемых «вортлетов». Эти вортлеты стали важным ключом к пониманию того, как маленькие частицы могут влиять на большое количество жидкости.

Участие частиц в образовании вортлетов дало возможность наблюдать за рядом интересных эффектов. Как заметили исследователи, это взаимодействие создавало дополнительные объемы потока, которые приводили к проявлению асимметрии в движении частиц. В результате частицы не просто оставались в одном месте, а начинали перемещаться внутри жидкости, объединяясь в группы и образуя динамические структуры. Эти группы могут сливаться, разделяться и изменять направление, что указывает на сложный механизм саморегуляции в системе.

Увеличение числа частиц в жидкости приводило к появлению трехмерных структур, благодаря которых возникали хаотичные потоки. Это говорит о том, что даже небольшие изменения в конфигурации частиц могут существенно повлиять на поведение всей системы.

Ранее «ЭкоПравда» информировала о том, что полипы-актинии перестраивают все тело при регенерации в море.