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自塑形液體橫空出世!大學生實驗意外,或?qū)⒁I智能液體新時代?

   發(fā)布時間:2025-05-12 18:34 作者:楊凌霄

在科學探索的浩瀚宇宙中,奇跡往往藏匿于最不經(jīng)意的瞬間。馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一項突破性發(fā)現(xiàn),便源自一名研究生在實驗室中的一次偶然操作——搖晃一瓶看似普通的混合液體,卻意外解鎖了一種超乎尋常的新物質(zhì)形態(tài),這種液體能自發(fā)地塑造出類似骨灰盒的獨特形狀。

故事的主角是聚合物科學專業(yè)的學生Anthony Raykh,他在一次針對油、水及微量磁性鎳顆?;旌衔锏难芯恐?,遭遇了前所未有的實驗現(xiàn)象。通常,油水不相溶的混合物在搖晃后會迅速分層或形成球形液滴,這是由液體追求最低能量狀態(tài)和最小表面積的自然法則所決定的。

然而,Raykh的實驗結果卻顛覆了這一常規(guī)認知?;旌弦后w在經(jīng)歷搖晃后,并未如預期般形成標準的液滴,而是以一種令人驚嘆的方式不斷自我調(diào)整,最終穩(wěn)定呈現(xiàn)出一種優(yōu)雅的花瓶狀結構。即便經(jīng)過多次攪拌,它仍能頑強地恢復到這一特定形態(tài)。

這一現(xiàn)象無疑是對物理常識的一次挑戰(zhàn)。按照熱力學的基本法則,系統(tǒng)總是傾向于降低能量和表面積,而Raykh發(fā)現(xiàn)的這種液體結構卻擁有更大的表面積,顯然與常規(guī)理論相悖。深入研究后,研究團隊揭示了其中的奧秘:關鍵在于那些微小的磁性鎳顆粒。

這些鎳顆粒在液體中形成了細長的鏈狀結構,即偶極子,它們聚集在液體表面,如同一層無形的盔甲,引導并固定了液體的形狀。這一發(fā)現(xiàn)不僅令人稱奇,更是對微觀粒子如何影響宏觀系統(tǒng)表現(xiàn)的一次深刻揭示,它并未打破物理定律,而是展示了自然界中一種罕見的物理現(xiàn)象。

這項研究成果已在《自然物理學》期刊上發(fā)表,并引起了科學界的廣泛關注。它預示著未來可能開啟一個全新的材料科學領域,科學家有望利用這一原理開發(fā)出能夠響應外部力量(如磁場或運動)的智能液體,為材料科學的進步開辟前所未有的道路。

 
 
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