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研究人wow天之裂片员揭开了Oobleck波的起源

物理学 2022-07-01 23:59:11

艾克斯-马赛大学 信用:CC0公共领域 “臭鸡蛋”是一种奇怪的液体,由等量的玉米淀粉和水组成

当轻轻搅动时,它像牛奶一样流动,但是当高速撞击时,它变成岩石一样坚硬

这种迷人的现象,被称为剪切增厚,导致壮观的演示,就像在没有潜入水中的卵袋池上跑步,只要跑步者不停止

来自法国艾克斯-马赛大学的研究人员现在已经研究了当一只卵袋流下一个倾斜的斜坡时形成的规则且突出的表面波(见图1)

雨天水槽和窗户上也可以观察到类似的波浪

然而,科学家注意到了水波的质量差异;卵袋中的波增长和饱和得更快

为了揭示卵波的起源,他们在斜面上用玉米淀粉和水的混合物进行了仔细的实验

研究人员利用可控的流动扰动和激光探测来测量波出现的时间和速度,以估计流体膜的厚度

这些实验表明,对于浓缩的脱稳油,在牛顿流体如水中脱稳的开始是不同的

这一令人惊讶的观察让研究小组寻找一个场景来解释它们的形成

他们的结果发表在12月18日出版的《通信物理学》上

在这篇文章中,他们得出结论说,对于奥博克来说,波浪不是像水一样由惯性效应产生的,而是由奥博克特定的流动特性产生的

最近的研究表明,在冲击下,由于淀粉颗粒之间摩擦接触的激活,卵袋突然从液体变成固体

当沿着斜坡向下流动时,摩擦接触的增加会导致一种非常奇怪的行为:当施加的压力增加时,悬架的流速会降低,就像踩油门导致汽车减速一样

研究人员已经表明,这种效应耦合到自由流动表面,可以自发地产生规则的波模式

提议的机制是通用的

因此,这些发现可以为理解在各种配置中观察到的其他流动不稳定性提供新的依据,特别是在输送混凝土、巧克力或乙烯基材料等类似于Oobleck的材料时面临流动不稳定性问题的工业过程中

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