2005年5月6日
在一个实验最初计划在国际空间站,物理学家们杜克大学已经设计了一个控制,可测量的方法使一个容器的颗粒——在这种情况下塑料珠子——“冻结”相当于一个固态晶体,或“融化”相当于一种流体,通过交替利率珠搅拌或动摇。
从这些实验结果也适用于其他类型的“颗粒材料,”科学家们用来描述固体对象的聚合,根据情况,流动液体和气体或丛像固体,杜克大学物理学教授罗伯特·欧洲杯足球竞彩百灵达说,他花了他职业生涯的大部分研究它们。这项研究是由美国宇航局资助的。
“我们的技术允许我们控制和衡量不同的方法激励的影响颗粒材料,已不可能,“百灵达说,他和他的博士后研究员凯伦·丹尼尔斯描述了在4月29日发表的一篇论文工作,2005年,在《物理评论快报》。
“什么是相当引人注目的是,振动颗粒系统不会让像预期的那样向更多的液体状态,因为这将在传统,“百灵达在接受采访时表示。相反,它有相反的效果:使它走向具有固体结晶状态。”
这个意外可能会对现实世界的情况涉及颗粒材料,如预测污垢路堤的稳定性,或“unjamming”煤料斗或砾石,百灵达补充道。欧洲杯足球竞彩
丹尼尔斯,他将很快加入北卡州立大学的教授,曾与百灵达轮调室的建立一个透明的有机玻璃墙上。小塑料珠子室里了——物理学家称之为“剪切”——由一个电动机安装在顶部。与此同时,电磁振动器安装在底部可以摇珠。
“这个实验的动机真的了解颗粒材料进行所谓的干扰过渡,“百灵达说。欧洲杯足球竞彩发生转变,他解释说,当粒子是如此接近,他们联锁,成为固定。欧洲杯猜球平台地球的重力,这所有的时间,例如,当吹或筛选沙粒被引力拉,直到他们成为固定坚实的土壤。
“如果没有一个足够大的剪切,固体状或堵塞颗粒材料不会移动,”他说。“这一直是一个主要关注点试图了解如何描述从固体状态变化到一个谷物流。”
代替模拟挂起状态条件下通过振动珠子,杜克大学的研究人员原计划完全免费的珠子从地心引力实验国际空间站上。“我们想绕过地球这一事实契约下的一切,”他说。但这些研究计划结束时,NASA重定向其优先级。
展示其替代地球实验中,丹尼尔斯首先表明搅拌混合物在容器顶部的珠子和单独进入日益投身于无序。
“我们认为随机振动并上下将进一步打破这些,”她说。“我们证明了非常错误的。”
相反,丹尼尔斯表明振动意外使顶部的移动的乐队变得更加有序,珠子越来越假设正则空间对称的晶体。
“我摇的难度,一切冻结起来,”她说。
通过调整搅拌的速度和振动,百灵达说他们的系统可以预测模拟颗粒材料的“相变”类似当液体冻结成固体或水晶固体融化成液体。欧洲杯足球竞彩
“如果你摇晃在给定水平,然后开始提供更多的剪切,你会从一个水晶无序状态,”他说。“但你摆脱困难,它需要更多的剪切系统融化。”
作为奖励功能,实验者也能导致晃动和混合珠子通过减少压力室的高度。”,让我们进入政权没有被访问过,”他说。
他们的方法可能适用的实验室以外的帮助解决一些“非常常见的工程问题,”他说。“假设你有堤,你想了解它的稳定性。如果你把它过去会开始雪崩,这些动态是什么?”
首先,他们的令人惊讶的结果表明,路堤未必像预期地震,他承认。“你可能认为振动破坏银行,而实际上他们可以稳定。”
他们的发现可能会质疑一种常见的工业方法放松材料已成为漏斗内挤在一起。欧洲杯足球竞彩“在某些情况下使用设备,引起振动,”他说。”,可能不仅是一个无效的技术。它可能实际上更紧凑的材料。”
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