"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
31.10.2017 19:32 |
Астрономы увидели пульсирующее северное сияние на Юпитере
Астрономы зарегистрировали полярное сияние на южном полюсе Юпитера в рентгеновском диапазоне. Наблюдения показали, что северное и южное сияния не похожи друг на . . . |
31.10.2017 19:25 |
Колебания «населения» протонного пояса Сатурна объяснили ультрафиолетом
В период между 2010 и 2012 годом зонд «Кассини» зафиксировал резкое снижение, а затем восстановление населенности (числа частиц) внешнего протонного пояса Сатурна. В . . . |
31.10.2017 19:22 |
Окисление жидкого металла привело к образованию фрактальных капель В результате электрохимического окисления расплавленный металл на нагретой поверхности может проявлять особый тип поверхностной неустойчивости. Группа американских ученых показала, что этот эффект приводит к растеканию капли и образованию двумерных фрактальных структур. Результаты работы опубликованы в Physical Review Letters.
Возникновение на поверхности жидкости нескольких сил, близких друг к другу по величине, может приводить к возбуждению неустойчивостей и изменению формы поверхностей. Такими противодействующими друг другу силами в разных случаях могут быть капиллярные, вязкие или гравитационные силы. Один из типов таких неустойчивостей является неустойчивость Саффмана — Тейлора. Она возникает, если в более вязкую жидкость попадает капля менее вязкой жидкости и приводит к образованию так называемых «вязких пальцев». Такой эффект можно наблюдать, например, при прокачке нефти через воду, и для повышения эффективности процесса его стремятся избежать.
Для жидкого металла из-за очень высокой энергии поверхностного натяжения формирование вязких пальцев не характерно. Однако оказалось, что похожие неустойчивости на поверхности жидкого металла можно вызвать, если приложить к поверхности металла электрическое напряжение.
Для изучения такого эффекта группа физиков из Университета штата Северной Каролины рассмотрела каплю жидкого сплава галлия и индия. В своем эксперименте каплю расплава объемом от 10 до 100 микролитров авторы работы помещали на плоскую поверхности и прикладывали к ней напряжение до 6 вольт.
Оказалось, что, в зависимости от приложенного напряжения и размера капли, возможно четыре различных режима. Если при очень большом и очень маленьком напряжении капля сохраняет свою круговую форму, то при промежуточных значениях возможно образование двух более сложных режимов, в одном из которых формируется фрактальная структура.
Существование этих режимов ученые связали с изменением химического состава поверхности капли. Электрическое напряжение приводит к электрохимическому окислению поверхности расплава. Образующийся оксидный слой резко снижает поверхностное натяжение металла и работает как поверхностно-активное вещество.
Если слой оксида достаточно тонкий, то одновременные процессы растекания и окисления приводят к возникновению неустойчивостей на линии раздела и образованию «пальцев», которые со временем истончаются и образуют самоподобные фрактальные структуры. Фрактальная размерность таких образований составила 1,3. Для классических вязких пальцев фрактальная размерность ниже, то есть найденный тип неустойчивостей является принципиально новым и ранее не наблюдался.
Если же напряжение слишком большое, то образуется очень толстый слой оксида, который тормозит дальнейшее окисление и не приводит к образованию пальцевых неустойчивостей. Таким образом ученым удалось показать, что с помощью оксидного слоя на поверхности металла можно как возбуждать неустойчивости, так и полностью подавлять их. Это дает возможность с помощью электрохимических методов управлять растеканием и формой капель металла.
Анализ фрактальных структур используется не только при изучении физических систем, но используется и в других областях. Например, с помощью фрактального анализа удалось объяснить популярность теста Роршаха. А струкукра некоторых литературных произведений и вовсе является мультифрактальной.
По информации https://nplus1.ru/news/2017/10/31/liquid-metal-fractals
|
31.10.2017 19:18 |
Неизбежность старения доказали математически
Расчеты эволюционных биологов из университета Аризоны показали, что старение многоклеточных организмов неизбежно. Математическая модель, построенная учеными, . . . |
31.10.2017 19:16 |
3D-печать увеличила прочность и пластичность стали
Американские исследователи разработали метод 3D-печати изделий из аустенитной нержавеющей стали, который позволяет при том же составе сплава получать более . . . |
31.10.2017 19:13 |
Астрономы заглянули в «колыбель» джета вблизи черной дыры
Международная группа астрономов смогла определить местоположение начала релятивистской струи плазмы (джета), выбрасываемой из аккреционного диска вокруг черной . . . |
31.10.2017 19:01 |
Названо доступное средство профилактики рака
Международный коллектив ученых показал, что длительный прием аспирина, легкодоступного жаропонижающего препарата, снижает вероятность заболевания раком до 47 . . . |
31.10.2017 18:58 |
Названо смертоносное российское оружие будущего
Заместитель министра обороны России Юрий Борисов в интервью «Военно-промышленному курьеру» рассказал о новейшем вооружении, которое окажется у российских . . . |
30.10.2017 17:02 |
КРАСНОЯРСКИЕ УЧЕНЫЕ ПРЕДЛОЖИЛИ НОВЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЖИДКИМИ КРИСТАЛЛАМИ
Ученые Института физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН запатентовали электрооптический жидкокристаллический элемент, управляемый ионно-сурфактантным . . . |
30.10.2017 16:57 |
Физики из КНЦ СО РАН разработали технологию синтеза магнитных наночастиц
Ученые Института физики им. Л.В. Киренского Красноярского научного центра СО РАН (КНЦ СО РАН) научились синтезировать магнитные наночастицы с ядром из никеля и . . . |
30.10.2017 16:52 |
Объяснен провал в Индийском океане
Устройство Земли до сих пор остается загадкой для человечества. Мы отправлялем миссии, призванные исследовать внешние границы Солнечной системы, а тем временем . . . |
30.10.2017 16:50 |
Интересные факты об Эвересте
Более 60 лет прошло с того дня, когда сэр Эдмунд Хиллари и Тенцинг Норгей вошли в историю, как первые успешные покорители вершины Эвереста. Спустя десятилетия, . . . |
30.10.2017 16:37 |
Искусственный интеллект научили слушать несколько голосов одновременно
Система распознавания речи от Mitsubishi умеет слушать и понимать сразу нескольких человек, говорящих в один микрофон. Устройства с голосовым интерфейсом работают, . . . |
30.10.2017 16:35 |
Оцифрована и выложена онлайн коллекция редких старинных книг
Библиотека Конгресса создала новый веб-портал, на котором выложила оцифрованные редкие издания, малодоступные публике до настоящего момента. Как считает . . . |
30.10.2017 16:30 |
Ученые понизили уровень вулканической опасности на острове Бали
Вулканологи заявляют о значительном снижении в подземной активности в окрестностях вулкана Агунг на острове Бали, что побудило правительство Индонезии отменить . . . |
30.10.2017 16:14 |
Планетологи выяснили, как рождаются кометы
Снимки и научные данные с зонда "Розетта" помогли ученым доказать, что кометы возникают в результате гравитационного коллапса небольших облаков, состоящих из . . . |
30.10.2017 16:05 |
Смена сезонов отвечает за формирование ландшафтов Красной планеты
Исследователи получили новую информацию о том, как происходило формирование современных форм рельефа на поверхности Красной планеты. Их пионерские лабораторные . . . |
30.10.2017 16:01 |
Астрономы запечатлели первый объект, прибывший из-за пределов Солнечной системы
Ученые получили снимки первого «гостя» из межзвездного пространства – кометы или астероида, прибывшего к нам со стороны других звезд. Этот быстродвижущийся . . . |
30.10.2017 15:58 |
Зонд Dawn находит возможные остатки древнего океана на Церере
Минералы, содержащие воду, широко распространены на Церере, и это указывает на то, что на поверхности этой карликовой планеты в древности мог находиться . . . |
30.10.2017 15:54 |
Ученые обнаруживают кометы за пределами Солнечной системы
Ученые из Массачусетского технологического института, США, и других научных организаций, работая в тесном сотрудничестве с астрономами-любителями, наблюдали . . . |