Sand som rinner uppför, handskrivna lysdioder – Physics World

[Inbäddat innehåll]

Även om det verkar som ett vardagligt material, har sandens rika och varierande beteende länge fascinerat fysiker – från skapandet och rörelsen av mäktiga sanddyner till mönstren av små krusningar som dyker upp på stränderna.

Nu har forskare vid Lehigh University i USA satt en ny magnetisk twist på sandens dynamik. Deras sand bestod av polymersfärer som kallas mikrorullar, som har en halvklot belagd med ett magnetiskt material. När en magnet roterades under en behållare som innehöll mikrorullarna började de rinna uppför.

Teamet tror att detta bisarra beteende är relaterat till hur partiklarna interagerar med varandra i magnetfältet. De fann att fältet fick partiklarna att rotera och kort hålla ihop för att bilda "dubler" som sedan bryts upp.

Negativ friktionskoefficient

Resultatet är ett granulärt material som har en negativ vilovinkel. Vilovinkeln är den största möjliga vinkeln för en konisk hög med sand, bortom vilken hög kommer att kollapsa. Denna negativa vinkel, säger forskarna, är ett resultat av en negativ friktionskoefficient mellan partiklarna.

"Fram till nu skulle ingen ha använt dessa [negativa] termer", säger teammedlem James Gilchrist, och lägger till, "De fanns inte".

Enligt teamet tillåter dessa konstiga egenskaper partiklarna att samarbeta för att göra kontraintuitiva saker som att flyta upp för väggar och klättra i trappor. Forskarna tror att det märkliga fenomenet kan utnyttjas i ett brett spektrum av tillämpningar, inklusive mikrorobotik.

Du kan se den magnetiska sanden i aktion i videon ovan och läsa om forskningen i Nature Communications.

Hur skulle du vilja få ett handskrivet födelsedags- eller julkort som lyser upp i olika färger? Vissa läsare kanske tycker att detta är roligt, medan andra kanske ser det som höjden av dålig smak. Men oavsett dina åsikter är handskrivna lysdioder nu en riktig sak, tack vare forskare vid Washington University i Saint Louis och kollegor.

Skriva i Naturfotonik, beskriver de hur de skapade en uppsättning av fyra pennor som används för att deponera lager av olika material för att skapa glödande lysdioder på underlag som papper.

Materialet som deponerats av pennorna utformades för att ha liknande egenskaper som bläcket som används i pennorna, så lysdioderna kan ritas för hand. Eftersom lysdioderna kan ritas på flexibla material kan tekniken användas för att skapa bärbar elektronik.

Du kan läsa mer i detta artikel i Fysik av Sarah Wells.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://physicsworld.com/a/sand-that-flows-uphill-handwritten-leds/