Theo công trình lý thuyết mới của các nhà nghiên cứu ở Hà Lan và Pháp, một hỗn hợp keo nhị phân có thể tồn tại trong tối đa sáu pha cùng một lúc. Kết quả, thu được bằng cách sử dụng một mô hình đại số đơn giản, có các ứng dụng để dự đoán độ ổn định pha của các vật liệu keo phổ biến như sơn và sốt mayonnaise.
Cho đến gần đây, các nhà khoa học vẫn nghĩ rằng hỗn hợp polyme-keo chỉ có thể tồn tại ở ba pha đồng thời – tương tự như “điểm ba” nổi tiếng mà tại đó nước là chất khí, chất lỏng và chất rắn. Tuy nhiên, vào năm 2020, các thành viên của cùng nhóm Hà Lan-Pháp này, dẫn đầu là Remco Tuinier và Joeri Opdam của Đại học Công nghệ Eindhoven, cho thấy rằng những hỗn hợp như vậy có thể, trên thực tế, tồn tại trong năm giai đoạn khác nhau một lần. Cái này kết quả đã thách thức quy tắc pha Gibbs 150 tuổi, và các nhà nghiên cứu đã thu được nó bằng cách mô phỏng hành vi của hỗn hợp keo có hai thành phần – thanh và polyme – phân tán trong dung môi nền.
Trong các tính toán của mình, họ biểu diễn các thanh là “các trụ hình cầu” cứng và các polyme là các quả cầu chồng lên nhau một cách tự do. Họ phát hiện ra rằng trong hệ thống này, trong những điều kiện cụ thể, một “điểm ngũ sắc” xuất hiện trong đó các pha có thể là pha khí đẳng hướng với các thanh không thẳng hàng ở trên cùng; một pha tinh thể lỏng chuyên biệt với các thanh chỉ gần như cùng một hướng; một pha tinh thể lỏng smectic với các thanh nằm trong các lớp khác nhau; và hai pha rắn có tinh thể “thông thường” ở đáy.
Một loạt các đa pha có thể cùng tồn tại
Nhóm nghiên cứu này hiện đã phát triển một phương pháp tổng quát để dự đoán sơ đồ pha cho các hỗn hợp phức tạp chứa hai loại hạt cứng. Họ đã làm điều này bằng cách sử dụng phần mở rộng của kỹ thuật trước đó của họ, không chỉ tính đến hỗn hợp nhị phân của thanh và polyme, mà còn cả hỗn hợp nhị phân của, ví dụ, thanh và tiểu cầu (đĩa), hoặc hỗn hợp của hình cầu và thanh. Nhóm nghiên cứu cũng xem xét hướng và vị trí của từng thành phần trong hỗn hợp.
Như trước đây, Tuinier, Opdam và các đồng nghiệp đã tìm thấy một loạt các đa pha cùng tồn tại có thể có, bao gồm hai vùng cùng tồn tại pha năm đối với hỗn hợp que/quả cầu và thậm chí một vùng cùng tồn tại pha sáu pha đối với hỗn hợp que/tấm.
Họ nói rằng sự phong phú của các pha này có thể là do hình dạng của các hạt (đặc biệt là chiều dài và đường kính của chúng). Ngoài các biến số đã biết về nhiệt độ và áp suất, còn có ba tham số bổ sung: đối với cả hai hạt, chiều dài so với đường kính của nó; và đường kính của một loại hạt liên quan đến đường kính của các hạt khác trong dung dịch. Nhờ ba tham số này, có thể có thêm ba pha cùng tồn tại đối với các dự đoán của quy tắc pha Gibbs.
Ứng dụng trong sản xuất
Tuinier lưu ý rằng khả năng dự đoán sơ đồ pha rất quan trọng trong một số lĩnh vực khoa học và kỹ thuật, giúp biết khi nào hệ thống sẽ ổn định, liệu có xảy ra hiện tượng phân tách hay không và loại trạng thái pha nào sẽ hình thành. Theo các nhà nghiên cứu, những người báo cáo công việc của họ trong J. vật lý. hóa học. Hãy để., những phát hiện này có thể giúp nâng cao hiểu biết của chúng ta về sự chuyển pha trong các hệ thống như vậy và dự đoán chính xác hơn khi nào chúng sẽ xảy ra – kiến thức có thể hữu ích khi sản xuất các hỗn hợp keo phức tạp như sốt mayonnaise hoặc sơn.
Vật liệu 'điểm ngũ sắc' thách thức quy tắc nhiệt động lực học 150 năm tuổi
“Chúng tôi muốn dự đoán tốt hơn độ ổn định pha của những hệ thống như vậy,” Tuinier nói Thế giới vật lý. “Mặc dù nghiên cứu mới của chúng tôi vẫn tập trung vào sự phân tán hạt cứng có hình dạng khác nhau, nhưng chúng tôi hy vọng sẽ mở rộng nghiên cứu này để bao gồm cả các vật liệu như polyme cho các ứng dụng thực tế.”
Ông nói thêm rằng việc trộn các chất keo có kích thước và hình dạng khác nhau và sử dụng các chuyển pha có thể mở đường cho việc tạo ra các vật liệu mới với các đặc tính cơ học hoặc quang học riêng cho các ứng dụng như thiết bị quang học chuyển mạch nhanh hoặc cơ bắp sinh học. Các tinh thể lỏng trong màn hình, quang điện và vật liệu lưu trữ năng lượng cũng có thể mang lại lợi ích, cũng như các loại pin và pin nhiên liệu mới.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến thức. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://physicsworld.com/a/colloidal-mixture-exists-in-up-to-six-phases-at-once/
- 2020
- a
- Có khả năng
- ở trên
- Theo
- Tài khoản
- Ngoài ra
- thêm vào
- Thêm
- tiến
- và
- các ứng dụng
- khu vực
- lý lịch
- pin
- bởi vì
- trước
- được
- hưởng lợi
- Hơn
- đáy
- Tế bào
- đồng nghiệp
- Đến
- Chung
- phức tạp
- thành phần
- các thành phần
- tính toán
- điều kiện
- xem xét
- có thể
- Tạo
- Pha lê
- phát triển
- Thiết bị (Devices)
- sơ đồ
- ĐÃ LÀM
- khác nhau
- hướng
- phân tán
- màn hình
- mỗi
- năng lượng
- Kỹ Sư
- Trạng thái cân bằng
- Ngay cả
- ví dụ
- tồn tại
- dự kiến
- thêm
- mở rộng
- Phao
- tập trung
- rừng
- hình thức
- tìm thấy
- Nước pháp
- Nhiên liệu
- pin nhiên liệu
- GAS
- Tổng Quát
- Nhóm
- Cứng
- giúp đỡ
- giúp
- mong
- Tuy nhiên
- HTTPS
- hình ảnh
- quan trọng
- in
- bao gồm
- Bao gồm
- thông tin
- vấn đề
- IT
- Biết
- kiến thức
- nổi tiếng
- lớp
- Led
- Chiều dài
- Chất lỏng
- sản xuất
- vật liệu
- nguyên vật liệu
- max-width
- cơ khí
- Các thành viên
- Trộn
- hỗn hợp
- kiểu mẫu
- chi tiết
- Nước Hà Lan
- Mới
- Chú ý
- tiểu thuyết
- thu được
- ONE
- Nền tảng khác
- thông số
- đặc biệt
- giai đoạn
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- Điểm
- polyme
- vị trí
- có thể
- Thực tế
- Chính xác
- dự đoán
- dự đoán
- Dự đoán
- áp lực
- trước
- tài sản
- phạm vi
- gần đây
- khu
- vùng
- mối quan hệ
- báo cáo
- đại diện
- nhà nghiên cứu
- kết quả
- khoảng
- Quy tắc
- tương tự
- Khoa học
- các nhà khoa học
- một số
- Hình dạng
- hình dạng
- tương tự
- Đơn giản
- Six
- kích thước
- rắn
- giải pháp
- riêng
- Tính ổn định
- ổn định
- Bang
- Vẫn còn
- là gắn
- như vậy
- hệ thống
- hệ thống
- mất
- nhóm
- nói
- Sản phẩm
- Hà Lan
- cung cấp their dịch
- lý thuyết
- nghĩ
- số ba
- thumbnail
- thời gian
- đến
- quá
- hàng đầu
- đối với
- chuyển tiếp
- đúng
- loại
- Dưới
- sự hiểu biết
- trường đại học
- muốn
- Nước
- nổi tiếng
- Điều gì
- liệu
- cái nào
- CHÚNG TÔI LÀ
- rộng
- Phạm vi rộng
- sẽ
- Công việc
- zephyrnet