ของเหลวที่ค้นพบรูปทรงที่ค้นพบใหม่ท้าทายความคาดหวังที่ได้รับมาเป็นเวลานานซึ่งได้มาจากกฎหมายของอุณหพลศาสตร์
ภาพนี้แสดงหยดอิมัลชันเสถียรโดยอนุภาคนาโนซิลิกากับอนุภาคนาโนนิกเกิลที่เหลืออยู่บนพื้นผิวหยด เครดิตภาพ: Raykhet al., สอง: 10.1038/s41567-025-02865-1
“ ลองนึกภาพสลัดสลัดอิตาเลียนที่คุณชื่นชอบ” โทมัสรัสเซลศาสตราจารย์แห่งรัฐแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์กล่าว
“ มันประกอบไปด้วยน้ำมันน้ำและเครื่องเทศและก่อนที่คุณจะเทลงบนสลัดของคุณคุณจะเขย่ามันเพื่อให้ส่วนผสมทั้งหมดผสมกัน”
“ มันเป็นเครื่องเทศเหล่านั้นบิตเล็ก ๆ ของสิ่งอื่นที่อนุญาตให้น้ำและน้ำมันซึ่งโดยปกติจะเป็นเอกสิทธิ์เฉพาะบุคคลเพื่อผสมกระบวนการที่เรียกว่าอิมัลซิไฟเออร์และอธิบายโดยกฎของอุณหพลศาสตร์”
“ อิมัลซิไฟเออร์รองรับเทคโนโลยีและแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเกินกว่าเครื่องปรุงรส” แอนโธนีเรคห์นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิร์สต์กล่าว
“ วันหนึ่งฉันอยู่ในห้องแล็บผสมชุดสลัดวิทยาศาสตร์นี้เพื่อดูสิ่งที่ฉันสามารถสร้างได้ - แทนที่จะเป็นเครื่องเทศฉันใช้อนุภาคแม่เหล็กของนิกเกิลเพราะคุณสามารถสร้างวัสดุที่น่าสนใจทุกประเภทที่มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์เมื่อของเหลวมีอนุภาคแม่เหล็ก”
“ ฉันทำส่วนผสมเขย่ามัน-และด้วยความประหลาดใจอย่างสมบูรณ์ส่วนผสมก็กลายเป็นรูปทรงโกศที่สวยงามและบริสุทธิ์นี้”
“ ไม่ว่าฉันจะสั่นกี่ครั้งหรือยากแค่ไหนรูปร่างโกศก็กลับมาเสมอ”
จากการทดลองและการจำลองในห้องปฏิบัติการเพิ่มเติมนักวิจัยระบุว่าแม่เหล็กแม่เหล็กที่แข็งแกร่งอธิบายปรากฏการณ์ที่อธิบายไม่ได้ที่พวกเขาค้นพบ
“ เมื่อคุณมองอย่างใกล้ชิดกับอนุภาคนาโนแต่ละตัวของนิกเกิลที่มีแม่เหล็กซึ่งเป็นขอบเขตระหว่างน้ำและน้ำมันคุณจะได้รับข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับรูปแบบที่แตกต่างกันอย่างไร
“ ในกรณีนี้อนุภาคจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างมากพอที่การประกอบของพวกเขาจะรบกวนกระบวนการของอิมัลซิไฟเออร์ซึ่งกฎของอุณหพลศาสตร์อธิบาย”
โดยทั่วไปอนุภาคที่เพิ่มเข้ามาในส่วนผสมของน้ำมันและน้ำจะลดความตึงเครียดที่ส่วนต่อประสานระหว่างของเหลวทั้งสองทำให้พวกมันผสม
แต่ในการบิดอนุภาคที่มีแม่เหล็กมากพอที่จะเพิ่มความตึงเครียดแบบอินเทอร์เซียลโดยการดัดขอบเขตระหว่างน้ำมันและน้ำให้เป็นเส้นโค้งที่สง่างาม
“ เมื่อคุณเห็นบางสิ่งที่ไม่ควรเป็นไปได้คุณต้องตรวจสอบ” ศาสตราจารย์รัสเซลกล่าว
“ ในขณะที่ยังไม่มีแอปพลิเคชันสำหรับการค้นพบของเราเรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้เห็นว่าสถานะที่ไม่เคยเห็นมาก่อนนี้สามารถมีอิทธิพลต่อสาขาฟิสิกส์ที่อ่อนนุ่มได้อย่างไร” Raykh กล่าวเสริม
ทีมงานปรากฏในวารสารฟิสิกส์ธรรมชาติ-
-
A. Raykhet al- ของเหลวที่ได้รับการฟื้นฟูรูปร่างนัท ฟีเผยแพร่ออนไลน์ 4 เมษายน 2568; ดอย: 10.1038/s41567-025-02865-1
