Microscopiche goccioline avvolto in un sottile elastico fogli di prendere l’usura forma di mezza luna di un empanada o un calzone. Tali strutture potrebbe un giorno sostituire tensioattivi chimici in sapone, dal momento che i fogli per fare una forte barriera a racchiudere pericolose o delicato liquidi.
In una nuova carta di Natura Materiale, Syracuse University fisico Joseph Paulsen ha riferito sulle sue ultime esperienze in soft condensed matter, un.k.un., la scienza di “squishy cose.” Egli era interessato a saperne di più su come gocce d’acqua avvolto in molto sottile, elastica fogli (un migliaio di volte più sottile di un capello umano) si comportano a scala microscopica — in questo caso, i fogli che si piegano molto facilmente, e offre poca o nessuna resistenza.
Inizialmente Paulsen previsto che il avvolta goccioline sarebbe simile a sfere. Questo ha un senso intuitivo, poiché la maggior parte delle bolle di assumere una forma sferica, grazie al fenomeno della tensione superficiale, una forza che nasce dall’attrazione molecolare. Una bolla, in sostanza, è un volume di aria racchiuso in un liquido sottile pelle. Maggiore è la superficie, più energia è necessaria per mantenere una data forma. Così una bolla cercherà di assumere la forma con il minimo di superficie: una sfera.
Invece, Paulsen trovato che, anche se hanno iniziato sferica, come sono crollati sotto i sottili fogli, il suo avvolto in mini-gocce che si formano mezzelune, in cerca di gran lunga più come un empanada di una goccia di rugiada che:
Curioso perché, ha collaborato con alcuni colleghi di fisica e matematica. Insieme hanno scoperto che questi tipi di forme più efficienti di una sfera, almeno per questi facilmente pieghevole fogli alla microscala. La mezza luna geometria copre la goccia d’acqua in modo tale da meno del suo territorio è esposto all’esterno del liquido.
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E anche se i fogli di piega, di deformazione e rughe in modelli unici come il crollo di tutto il goccioline, questo non sembra avere molto effetto sul finale empanada forma. La natura è tutto su efficienza, chiaro e semplice.
Riferimento:
Paulsen, Joseph D. et al. (2015) “avvolgimento Ottimale di gocce di liquido ultra sottili fogli,” la Natura dei Materiali 14: 1206-1209.
[Via Nanowerk Notizie]
Immagini e video: Paulsen et al/la Natura dei Materiali.