悬浮粒子可以揭示行星的形式©旋律肢体

悬浮粒子可以揭示行星的形式

使用声波暂停空气中的粒子可以展示粒子如何安排自己。

科学家们在一个实验中首次使用声音悬浮的粒子群,这可能导致机器人中的突破,甚至可以为行星和卫星如何形成的洞察力。

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声悬浮是一种使用强烈声波的压力来悬挂中空中的物体的技术。到目前为止,它已经被用来汲取水滴,两英寸的聚苯乙烯球,甚至活昆虫。在技​​术的最新演示中,沐浴大学和芝加哥大学的科学家 在空中保持多个塑料颗粒同时,寻求在自由移动而不受平坦表面限制时,寻求如何识别材料群集和彼此相互作用。

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研究人员使用了“超声”声波,以高于人体听觉的频率,从聚乙烯制成的直径大约1mm的颗粒 - 用于载体袋和洗发水瓶中的常用塑料。

使用高速摄像机,他们发现五个粒子或仅在一个配置中一起聚集在一起。将另一个颗粒添加到混合中使东西更有趣,六个颗粒形成三种不同的形状:平行四边形;雪佛龙;和三角形。将颗粒的数量升高到七个产生更复杂的配置,粒子聚集成四个形状中的一个,类似于花,乌龟,树或船。

“我们发现,通过改变超声频率,我们可以使粒子集群进行关于和重新排列,”浴室大学学习和物理学家的合作博士说。 “六个颗粒是不同形状之间变化所需的最小值。”

©旋律林
该团队使用声波汲取粒子并研究它们如何安排自己©旋律林

当他们改变了声波的频率时,研究人员发现一个粒子将充当一种“铰链”,围绕其他颗粒摆动以将簇重新配置为新的形成。

“这为操纵对象形成复杂结构的新可能性,”Souslov说。 “也许这些铰链可以用于开发可穿戴技术或软机器人领域的新产品和工具 - 科学家和工程师使用柔软的可操纵的材料来创造具有比刚性材料更具灵活性和适应性更具灵活性和适应性的机器人。 “

然而,这项技术的最令人兴奋的应用可能在天体物理学世界中。天球,卫星和小行星等天体从巨大的煤气和灰尘中形成。随着这些“原始原始的”磁盘旋转,此事开始粘在一起,以逐渐变大,因为它们在周围材料上发挥更大的引力。

这一新实验可以为天体物理学家实时研究这个过程,在较小的规模上,悬浮在实验室中的灰尘颗粒,以了解行星和卫星如何形成如何,因为宇宙尘埃旋流和团块变成更大的结构。


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