Cát chảy dốc, đèn LED viết tay – Thế Giới Vật Lý

Cát chảy dốc, đèn LED viết tay – Thế Giới Vật Lý

Dấu thời gian: 22:2023 PM ngày 12 tháng 32 năm XNUMX

[Nhúng nội dung]

Mặc dù nó có vẻ giống như một vật liệu tầm thường, nhưng hành vi phong phú và đa dạng của cát từ lâu đã mê hoặc các nhà vật lý – từ sự hình thành và chuyển động của những đụn cát hùng vĩ cho đến những gợn sóng nhỏ xuất hiện trên bãi biển.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Lehigh ở Mỹ vừa tạo ra một vòng xoắn từ tính mới đối với động lực học của cát. Cát của họ bao gồm các quả cầu polymer được gọi là microrollers, có một bán cầu được phủ một vật liệu từ tính. Khi một nam châm được quay bên dưới một thùng chứa các con lăn siêu nhỏ, chúng bắt đầu chảy lên dốc.

Đội nghiên cứu cho rằng hành vi kỳ lạ này có liên quan đến cách các hạt tương tác với nhau trong từ trường. Họ phát hiện ra rằng từ trường làm cho các hạt quay và dính vào nhau trong thời gian ngắn tạo thành các “cặp đôi” rồi vỡ ra.

Hệ số ma sát âm

Kết quả là một vật liệu dạng hạt có góc nghỉ âm. Góc nghỉ là góc lớn nhất có thể có đối với một đống cát hình nón, vượt quá góc đó cọc sẽ sụp đổ. Các nhà nghiên cứu cho biết góc âm này là kết quả của hệ số ma sát âm giữa các hạt.

Thành viên nhóm cho biết: “Cho đến nay, chưa có ai sử dụng những thuật ngữ [tiêu cực] này”. James Gilchrist, nói thêm, "Chúng không tồn tại".

Theo nhóm nghiên cứu, những đặc tính kỳ lạ này cho phép các hạt phối hợp với nhau để thực hiện những việc phản trực giác như di chuyển lên tường và leo cầu thang. Các nhà nghiên cứu tin rằng hiện tượng kỳ lạ này có thể được khai thác trong nhiều ứng dụng, bao gồm cả robot vi mô.

Bạn có thể xem hoạt động của cát từ trong video trên và đọc về nghiên cứu trong Nature Communications.

Mực LED
Cách thức hoạt động: thành viên nhóm Junyi Zhao viết đèn LED tùy chỉnh trên giấy (trái). Những cây bút tương tự có thể được sử dụng để vẽ trên giấy nhôm (trên cùng bên phải) và để tạo ra các bản phác thảo phát sáng (dưới cùng bên phải). (Ảnh: phòng thí nghiệm Wang)

Bạn muốn nhận một tấm thiệp sinh nhật hoặc thiệp Giáng sinh viết tay phát sáng với nhiều màu sắc khác nhau như thế nào? Một số độc giả có thể thấy điều này thật thú vị, trong khi những người khác có thể coi đó là đỉnh cao của sở thích tồi tệ. Nhưng bất kể quan điểm của bạn như thế nào, đèn LED viết tay giờ đây đã trở thành hiện thực, nhờ các nhà nghiên cứu tại Đại học Washington ở Saint Louis và các đồng nghiệp.

Viết vào Thiên nhiên Photonics, họ mô tả cách họ tạo ra một bộ bốn chiếc bút được sử dụng để phủ các lớp vật liệu khác nhau nhằm tạo ra đèn LED phát sáng trên các chất nền như giấy.

Vật liệu làm bút được thiết kế để có các đặc tính tương tự như mực dùng trong bút, vì vậy đèn LED có thể được vẽ bằng tay. Vì đèn LED có thể được vẽ trên vật liệu dẻo nên công nghệ này có thể được sử dụng để tạo ra các thiết bị điện tử có thể đeo được.

Bạn có thể đọc thêm trong này bài viết trong Vật lý của Sarah Wells.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý