Studentul creează accidental „lichid de recuperare a formei”, care este o excepție de la legile termodinamicii

Cercetătorii au descoperit un „lichid de recuperare a formei” care pare să sfideze legile Termodinamică. Lichidul, care este format din ulei, apă și particule magnetizate, se separă constant într -o formă care seamănă cu o urnă grecică.

Această descoperire a început când Anthony Raykhun student absolvent de știință și inginerie polimerică la Universitatea din Massachusetts Amherst, studia un amestec de particule de ulei, apă și nichel într -un flacon. El a zguduit flaconul pentru a crea o emulsie – sau un amestec de lichide care nu se amestecă. Dar în loc să se separe într -un vârf și jos clar, amestecul a format forma unei urne grecești. Chiar și după ce a zguduit flaconul din nou, a continuat să se întoarcă la această formă.

„Este foarte ciudat”, coautor de studiu Thomas Russella declarat pentru Live Science și un profesor de știință și inginerie polimerică la Universitatea din Massachusetts Amherst. Este ciudat, a explicat el, deoarece, de obicei, atunci când un amestec de lichide care nu amestecă revenirea la echilibru înainte de emulsie, vor să minimizeze zona interfațială sau limita dintre cele două lichide. Această tendință de a minimiza zona interfațială este guvernată de legile termodinamicii, care descriu modul în care temperatura, căldura, munca și energia sunt legate în sistemele fizice.

În emulsii tipice de ulei și apă, lichidele formează picături sferice, care au o suprafață minimă. În comparație, forma urnei grecești are o suprafață mai mare. Această suprafață superioară, care pare să contrazică legile naturii, i -a încurcat pe cercetători.

După ce au investigat acest comportament ciudat, ei au descoperit că interacțiunile dintre particulele de nichel „s -au preluat” pentru a crea ceea ce părea a fi o încălcare a legilor termodinamicii, a spus Russell. Particulele au creat dipolii magnetici, un fenomen în care polonezii lor magnetici se atrag reciproc, creând un câmp de „lanțuri” pe suprafața lichidului. Această interacțiune interferează cu modul în care emulsia se separă.

În timp ce Russell a spus că cercetătorii au examinat anterior segregarea particulelor în amestecurile de apă de ulei-așa cum făcuse Raykh-nimeni altcineva nu a efectuat același experiment. Deci, niciun alți cercetători nu au observat sau a raportat o energie interfațială mai mare observată cu forma urnei grecice.

În timp ce la prima vedere acest amestec pare să sfideze legile termodinamicii, Russell a lămurit că este doar un caz ciudat dintre ei. Oamenii de știință și-au dat seama că interferența magnetică a particulelor a jucat un rol, deoarece influența sa a creat o energie interfațială mai mare, ceea ce a dus la o suprafață mai mare a suprafeței. Și, în general, legile termodinamicii se aplică sistemelor în general, nu interacțiunilor dintre particulele individuale, a spus Russell.

Cercetătorii și -au publicat concluziile pe 4 aprilie în Jurnal Fizica naturii.

Elana Spivack este o scriitoare științifică cu sediul în New York. Are un master de la programul de sănătate și raportare a mediului al Universității din New York și un licențiat de la Kenyon College din Ohio. Este scrisă pentru știință inversă, populară, Bitchmedia și altele.