这种奇异的形状转移液体弯曲了热力学定律

一个被磁化颗粒的皮肤隔开的油和水容器，吸引了一组化学工程师意想不到的“希腊ur”形状搅动。

“我以为'这是什么？'，”马萨诸塞大学阿默斯特大学的研究生安东尼·雷克（Anthony Raykh）召回，在做所有化学学生都喜欢做的事情之后，将材料与有趣的特性混合在一起，以查看会发生什么。

“因此，我在聚合物科学和工程部门的大厅里走来走去，敲了我的教授的门，问他们是否知道发生了什么。”

对材料的分析表明，微小的磁珠之间的相互作用与不混溶液体之间的表面张力一起工作，将混合物拉动的方向上拉动了混合物热力学如果不是磁性的话，通常会禁止。

虽然该发现没有明显的应用，但至少目前，混合物的异常形状及其对外部磁场的反应可以为未来的研究人员和工程师提供一个新的技巧，以调整其乳液的结构特性。

石油和水不是最好的朋友。您可以将所有喜欢的东西结合在一起 - 迟早，两者将独立的方式转化为不同的层，如能量的热力学流与分子键的吸引和排斥所决定的那样。

正如任何崭露头角的主厨都知道的那样，有多种方法可以使脂溶性和水溶性液体混合更长一些。乳化剂，例如蛋黄中的卵磷脂，可以用作化学外交官，将材料与您最喜欢的沙拉酱一样光滑和一致的混合物结合在一起。

皮克乳液遵循一种稳定混合物的方法，通过在两个相之间的皮肤插入薄的皮肤，将至少一种流体分解成微小的气泡，可以更稳定地通过另一个气泡分散。

从技术上讲，Raykh的实验室沙拉敷料遵循了皮克乳液的规则，其中包含自来水和一个略微极性有机溶剂以及一小段磁化镍颗粒，大约5至15微米和20纳米大小。

镍颗粒通过水分散，升至表面，以二维“皮肤”在有机溶剂的界面下方连接，就像采水乳化剂应该在水性液体和油之间进行。使混合物奶昔应导致悬浮的三种材料与蛋黄酱一样均匀。

只是那不是发生的事情。在由液体的热力学决定的张力下，磁性颗粒将整个混合物拉入平衡时偏斜的沙漏状地层中。

在显微镜下的外观和对所涉及的力进行建模的计算机模拟，清楚地了解了创建异常形状所涉及的复杂混合物，从而阻止了乳化的发生。使用磁铁，研究人员可以将边界变形并修改骨骼形状。

“当您非常仔细观察形成水和油之间边界的磁化镍的单个纳米颗粒时，您可以获得有关不同形式如何组装的极为详细的信息，”说聚合物科学家戴维·霍格兰（David Hoagland）。

“在这种情况下，颗粒被充分磁化，以至于它们的组装干扰了热力学定律所描述的乳化过程。”

这项研究发表在自然物理学。