Жидкость против термодинамики: как намагниченные частицы бросили вызов законам физики
Эксперимент, изменивший правила игры
Американские ученые из Университета Массачусетса обнаружили нечто поразительное: жидкость, восстанавливающая форму, вопреки базовым законам термодинамики. Исследование, опубликованное на Phys.org, описывает смесь масла, воды и намагниченных частиц никеля, которая после встряхивания принимает постоянную форму, напоминающую античные узоры.
Магнетизм против эмульгирования
В обычных условиях смесь масла и воды требует добавок (эмульгаторов), чтобы жидкости могли соединиться. Эти процессы строго подчиняются законам термодинамики. Но:
- При добавлении сильно намагниченных частиц никеля,
- Вместо разрушения границы между жидкостями,
- Происходит формирование устойчивых, симметричных структур, как, например, форма урны.
Что именно произошло:
- Магнитные частицы увеличили поверхностное натяжение вместо того, чтобы его уменьшить
- Граница между маслом и водой стала упорядоченной и устойчивой
- Система вела себя вопреки законам энтропии
Новая физика и материалы будущего
По словам профессора Томаса Рассела, это открытие может стать отправной точкой для создания жидкостей с заданной формой и поведением, что ранее считалось невозможным. Возможные применения включают:
- Создание новых типов эмульсий
- Разработку чувствительных жидкостных сенсоров
- Исследования в области умных материалов и биомиметики
Это не просто интересный лабораторный курьез — эксперимент может изменить само понимание физики жидкостей и их взаимодействий на наномасштабе.