Физики США обнаружили элементы, влияющие на структуру жидкостей

Увеличение количества частиц в жидкости вело к образованию трехмерных структур.

Недавнее исследование, проведённое командой физиков из Чикагского университета в сотрудничестве с математическими специалистами Института Флэтайрон, стало важным прорывом в понимании свойств вязких жидкостей, особенно в свете воздействия мелких вращающихся объектов на их динамику. Об этом сообщает журнал Nature Physics.

В эксперименте учёные помещали цилиндрические частицы диаметром около одного миллиметра в вязкую среду, применяя магнитное поле для запуска их вращения. Это вращение способствовало появлению локализованных вихревых образований, известных как "вортлеты". Эти вортлеты стали ключевыми для понимания того, как микроскопические частицы могут оказывать влияние на значительно большие объемы жидкости.

Процесс формирования вортлетов позволил исследователям зафиксировать несколько интересных явлений. Как отмечают учёные, это взаимодействие создало дополнительные потоки, которые вызывали асимметричное движение частиц. В результате частицы переставали оставаться статичными и начинали перемещаться в среде, объединяясь в группы и формируя динамические конфигурации. Эти агрегаты могли как объединяться, так и разделяться, изменяя направление движения, что свидетельствует о сложных механизмах саморегуляции в системе.

Увеличение количества частиц в жидкости вело к образованию трехмерных структур, способствующих возникновению хаотичных потоков. Это подтверждает, что даже малые изменения в расположении частиц могут оказать значительное воздействие на поведение всей жидкостной системы.