Испанские физики заставили магнитный «микроарахис» двигаться зигзагом
Зигзагообразный орнамент из магнитных микрочастиц, спонтанно возникающий под действием магнитного поля, обнаружили испанские физики. Исследование опубликовано 11 августа в научном журнале Physical Review Letters.
Исследователи из университетов Барселоны и Сарагосы обнаружили, что под действием переменного магнитного поля взвешенные в жидкости магнитные микрочастицы образуют зигзагообразный орнамент.
В ходе экспериментов и компьютерного моделирования авторы установили, что в основе необычного эффекта самоорганизации лежит поток жидкости, обтекающий каждую колеблющуюся частицу и образующий нечто вроде конвейерной ленты.
Физики поместили частицы гематита размером 2,6 микрометра, имеющие форму неочищенного арахиса или гантели, в вязкоупругую жидкость, состоящую из воды и небольшого количества полимера. Колебания магнитного поля заставляли взвешенные на равной глубине частицы вращаться, перемещаясь в горизонтальной плоскости в разных направлениях.
Авторы показали, что такое вращение отталкивает жидкость на концах частицы и притягивает поток в область своей «талии». В результате две соседние частицы будут либо притягиваться, либо отталкиваться друг от друга, в зависимости от взаимного расположения.
Исследователи вычислили, что силы отталкивания и притяжения локализованы в четырех угловых секторах вокруг каждой частицы. Поэтому магнитный «микроарахис» естественным образом перемещался вперед и назад вдоль зигзагообразных полос, заданных этими секторами.
Исследователи считают, что обнаруженный ими эффект найдет применение в микрофлюидных устройствах, где обтекающие частицы длинные потоки можно использовать для доставки химических компонентов.
