新實驗違反直覺,研究人員開發出可自行「向上爬」的流沙

作者 | 發布日期 2023 年 09 月 23 日 13:15 | 分類 自然科學 line share follow us in feedly line share
新實驗違反直覺,研究人員開發出可自行「向上爬」的流沙


這不是倒帶!在一項奇怪新實驗中,科學家設計出稱為「微滾輪」的沙粒,當在附近施加旋轉磁場時,這些「沙子」能克服重力自行爬上斜坡。

沙子看起來是種平凡材料,但其實能表現出豐富行為,比如美國理海大學團隊發現沙子竟然可以往上流,而論文主要作者 Samuel Wilson-Whitford 是在微顆粒研究過程中,完全偶然地捕捉到這一運動行為。

這種奇怪行為與粒子在磁場相互作用有關。Samuel Wilson-Whitford 發現,當在塗有氧化鐵的聚甲基丙烯酸甲酯(poly (methyl methacrylate),PMMA)聚合物顆粒(稱為微滾輪)下方旋轉磁鐵時,磁鐵施加扭矩到微滾輪上,會迫使它們暫時聚集一起作用產生負休止角的內聚力,這種集體效應使顆粒開始能往上爬。

研究人員表示,這種奇妙特性能使顆粒合作工作,做出違反直覺的事情,比如沿著牆壁、樓梯流動,團隊正徹底研究這些粒子,嘗試添加不同旋轉速度與不同磁力以更了解沙子集體運動。

這項極不尋常的發現也可能開啟更多探索,帶來醫療保健、物質運輸到農業等領域廣泛應用。新論文發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊。

(首圖來源:自然通訊期刊