В Массачусетском университете в Амхерсте группа исследователей обнаружила необычное явление, выходящее за рамки привычных законов физики. Под руководством аспиранта Энтони Райха они изучили смесь воды, масла и намагниченных частиц никеля. Обычно такие составляющие, как в заправке для салата, объединяются только при встряхивании и затем снова отторгаются согласно законам термодинамики. В данном же случае смесь не просто расслаивалась, а принимала изящные формы, напоминающие изгибы античной вазы. Удивительно то, что эта форма воспроизводилась неизменно, независимо от интенсивности встряхивания.
Как возможно подобное действие? Как правило, частицы в смеси масла и воды помогают им соединиться, уменьшая поверхностное натяжение между жидкостями, в процессе, называемом эмульгированием. Но в исследуемом случае, никелевые наночастицы проявили необычное поведение. Вместо снижения межфазного натяжения, их мощный магнетизм способствовал его увеличению. Жидкость приняла устойчивую форму, где магнитные наночастицы выполняли роль невидимого каркаса, который стабильно формировал ту же симметрическую фигуру. Такое поведение противоречит традиционным термодинамическим процессам.
Проект был разработан в сотрудничестве с Департаментом полимерных наук Массачусетского университета, где работали профессора Томас Рассел и Дэвид Хоугланд, специалисты по мягким материалам. Научную группу усилили учёные из Университета Тафтса и Сиракузского университета. Они осуществляли эксперименты и компьютерное моделирование для выяснения причин явления. Было установлено, что сочетание магнитных сил и движения жидкости (магнито-гидродинамика) создаёт эффект, обходящий стандартные правила, но не нарушающий их полностью.
На настоящий момент практическое применение этого открытия пока не найдено, однако учёные предполагают возможность его использования. Например, в создании материалов, самособирающихся в заданную форму, либо для изучения свойств мягкой материи.
Источник: iXBT
