Άμμος που ρέει ανηφορικά, χειρόγραφα LED – Physics World

[Ενσωματωμένο περιεχόμενο]

Αν και φαίνεται σαν ένα εγκόσμιο υλικό, η πλούσια και ποικίλη συμπεριφορά της άμμου έχει γοητεύσει από καιρό τους φυσικούς - από τη δημιουργία και την κίνηση των πανίσχυρων αμμόλοφων μέχρι τα σχέδια μικροσκοπικών κυματισμών που εμφανίζονται στις παραλίες.

Τώρα, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Lehigh στις ΗΠΑ έχουν βάλει μια νέα μαγνητική συστροφή στη δυναμική της άμμου. Η άμμος τους περιελάμβανε πολυμερείς σφαίρες που ονομάζονταν μικροκύλινδροι, οι οποίοι έχουν ένα ημισφαίριο επικαλυμμένο με μαγνητικό υλικό. Όταν ένας μαγνήτης περιστράφηκε κάτω από ένα δοχείο που συγκρατούσε τους μικροκύλινδρους, αυτοί άρχισαν να ρέουν ανηφορικά.

Η ομάδα εκτιμά ότι αυτή η παράξενη συμπεριφορά σχετίζεται με το πώς τα σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους στο μαγνητικό πεδίο. Διαπίστωσαν ότι το πεδίο έκανε τα σωματίδια να περιστρέφονται και να κολλούν για λίγο μεταξύ τους για να σχηματίσουν «διπλούς» που στη συνέχεια διαλύονται.

Αρνητικός συντελεστής τριβής

Το αποτέλεσμα είναι ένα κοκκώδες υλικό που έχει αρνητική γωνία ανάπαυσης. Η γωνία ανάπαυσης είναι η μεγαλύτερη δυνατή γωνία για έναν κωνικό σωρό άμμου, πέρα ​​από την οποία ο σωρός θα καταρρεύσει. Αυτή η αρνητική γωνία, λένε οι ερευνητές, είναι αποτέλεσμα ενός αρνητικού συντελεστή τριβής μεταξύ των σωματιδίων.

«Μέχρι τώρα, κανείς δεν θα είχε χρησιμοποιήσει αυτούς τους [αρνητικούς] όρους», λέει το μέλος της ομάδας Τζέιμς Γκίλχριστ, προσθέτοντας, «Δεν υπήρχαν».

Σύμφωνα με την ομάδα, αυτές οι παράξενες ιδιότητες επιτρέπουν στα σωματίδια να συνεργάζονται για να κάνουν αντιδιαισθητικά πράγματα, όπως να ρέουν στους τοίχους και να ανεβαίνουν σκάλες. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το περίεργο φαινόμενο θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της μικρορομποτικής.

Μπορείτε να παρακολουθήσετε τη μαγνητική άμμο σε δράση στο παραπάνω βίντεο και να διαβάσετε για την έρευνα στο Nature Communications.

Πώς θα θέλατε να λάβετε μια χειρόγραφη κάρτα γενεθλίων ή Χριστουγέννων που ανάβει σε διαφορετικά χρώματα; Μερικοί αναγνώστες μπορεί να το βρουν αυτό διασκεδαστικό, ενώ άλλοι μπορεί να το δουν ως το ύψος της κακής γεύσης. Αλλά ανεξάρτητα από τις απόψεις σας, τα χειρόγραφα LED είναι πλέον αληθινά, χάρη στους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Saint Louis και τους συνεργάτες του.

Γράφοντας Nature Photonics, περιγράφουν πώς δημιούργησαν ένα σετ τεσσάρων στυλό που χρησιμοποιούνται για την εναπόθεση στρωμάτων διαφορετικών υλικών για τη δημιουργία λαμπερών LED σε υποστρώματα όπως το χαρτί.

Τα υλικά που εναποτίθενται από τα στυλό σχεδιάστηκαν για να έχουν παρόμοιες ιδιότητες με το μελάνι που χρησιμοποιείται στα στυλό, έτσι ώστε τα LED να μπορούν να σχεδιαστούν με το χέρι. Επειδή τα LED μπορούν να σχεδιαστούν σε εύκαμπτα υλικά, η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία φορητών ηλεκτρονικών.

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σε αυτό άρθρο στο Φυσική από τη Σάρα Γουέλς.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/sand-that-flows-uphill-handwritten-leds/