曼彻斯特大学 信用:Pixabay/CC0公共域 科学家首次捕捉到颗粒物质中粒子运动的复杂动力学，这有助于解释为什么混合坚果经常看到较大的巴西坚果聚集在顶部
这些发现可能会对制药和矿业等与这一现象作斗争的行业产生重大影响
许多人都会有这样的经历:把手伸进一袋混合坚果中，却发现顶端是巴西坚果
这种效果也可以很容易地观察到谷物盒，较大的物品上升到顶部
通俗地说，这种颗粒按大小分离的现象被称为“巴西坚果效应”，对混合不均匀会严重降低产品质量的行业也有巨大的影响
现在，曼彻斯特大学的科学家第一次使用时间分辨的3D成像来显示巴西坚果是如何从一堆坚果中上升的
这项工作表明了颗粒形状在解混过程中的重要性
检查颗粒材料的一个常见困难是跟踪堆内颗粒的变化，这些颗粒不易被发现
发表在《科学报告》杂志上的这项新研究，通过利用位于亨利·莱斯研究所的新的国家实验室x光计算机断层扫描研究设施的先进成像技术，在我们的理解上取得了重大突破
巴西坚果效果成像
学分:曼彻斯特大学 雷吉斯教授菲利普·威瑟斯说:“在这项工作中，我们通过延时x光计算机断层扫描跟踪了巴西坚果和花生的运动，因为它们不停地被搅动
这让我们第一次看到了巴西坚果越过花生爬到顶端的过程
" 该小组在视频中捕捉到了独特的成像实验，显示了坚果混合物在3D中的时间演变
花生向下渗透，而三个较大的巴西坚果向上生长
第一个巴西坚果在70次剪切循环后达到床高的顶部10%，另外两个巴西坚果在150次剪切循环后达到这个高度
剩余的巴西坚果似乎陷在底部，不会向上上升
博士；医生
该研究的主要作者帕梅什·加贾尔补充道:“关键是，巴西坚果的朝向是它向上运动的关键
我们发现，巴西坚果最初开始是水平的，但直到它们第一次朝着垂直轴充分旋转后才开始上升
到达表面后，它们返回到平面方向
“我们的研究强调了粒子形状和取向在分离中的重要作用
此外，这种在3D中跟踪运动的能力将为分离混合物的新实验研究铺平道路，并将为更真实的模拟和强大的预测模型打开大门
这将使我们能够更好地设计工业设备，以最大限度地减少尺寸分离，从而导致更均匀的混合物
这对于许多行业都至关重要，例如确保药片中活性成分的均匀分布，以及食品加工、采矿和建筑行业
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