上り坂を流れる砂、手書きの LED

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ありふれた物質のように見えますが、巨大な砂丘の生成や動きから、ビーチに現れる小さな波紋のパターンに至るまで、砂の豊かで多様な挙動は長い間物理学者を魅了してきました。

今回、米国のリーハイ大学の研究者たちは、砂の力学に新たな磁気的ひねりを加えました。彼らの砂は、マイクロローラーと呼ばれるポリマー球で構成されており、その半球の一方が磁性材料でコーティングされています。マイクロローラーを保持する容器の下で磁石が回転すると、マイクロローラーは上向きに流れ始めました。

研究チームは、この奇妙な挙動は、粒子が磁場中でどのように相互作用するかに関係していると考えている。彼らは、磁場が粒子を回転させ、短時間くっついて「ダブレット」を形成し、その後分裂することを発見しました。

その結果、負の安息角を持つ粒状材料が得られます。安息角は、円錐形の砂の山が取り得る最大の角度であり、これを超えると山は崩壊します。研究者らによると、この負の角度は粒子間の負の摩擦係数の結果であるという。

「今までは、誰もこのような（否定的な）用語を使用しなかったでしょう」とチームメンバーは言いますジェームズ・ギルクリスト、「それらは存在しなかった」と付け加えた。

研究チームによると、これらの奇妙な特性により、粒子が連携して、壁を流れ上がったり、階段を登ったりするなど、直観に反する動作が可能になるという。研究者らは、この興味深い現象はマイクロロボット工学を含む幅広い用途に利用できると考えている。

上のビデオで磁気砂が実際に動作している様子を見て、研究について読むことができます。 ネイチャー·コミュニケーションズ.

色とりどりに光る手書きの誕生日カードやクリスマスカードはいかがですか？これを面白いと思う読者もいるかもしれないし、悪趣味の極みだと思う読者もいるかもしれない。しかし、あなたの意見に関係なく、セントルイスのワシントン大学の研究者と同僚のおかげで、手書き LED は今や現実のものになりました。

書き込む Nature Photonicsのでは、紙などの基材上に光る LED を作成するために、さまざまな材料の層を堆積するために使用される XNUMX 本のペンのセットをどのように作成したかについて説明しています。

ペンによって堆積される材料は、ペンで使用されるインクと同様の特性を持つように設計されているため、LED を手で描くことができます。 LED は柔軟な素材上に描画できるため、この技術をウェアラブル電子機器の作成に使用できる可能性があります。

詳細については、こちらをご覧くださいの記事 物理学 サラ・ウェルズ著。

タイムスタンプ： 2023 年 9 月 22 日

タイムスタンプ： 2023 年 10 月 6 日

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