微小的波浪,很大的影响:研究找到了控制空间中流体的新方法

液体可以为太空旅行者提供一些特别棘手的挑战,但是密西西比大学的新研究可以帮助零和低重力环境中的更聪明,更有效的流体控制。

来源:英国物理学家网首页
一波在国家物理声学中心的Likun Zhang实验室中的坦克行进。学分:密西西比大学

液体可以为太空旅行者提供一些特别棘手的挑战,但是密西西比大学的新研究可以帮助零和低重力环境中的更聪明,更有效的流体控制。

张张(Likun Zhang)是国家物理声学中心兼物理与天文学系副教授的高级科学家,领导了一个研究团队,研究液体波如何在低重力环境中穿越障碍。他们的结果发表在物理评论的信中。

物理评论信

“在诸如空间站之类的低重力案例中,表面张力占主导地位,”四年级物理学博士生,研究的共同作者Zhengwu Wang说。 “水的曲率 - 弯面条 - 将出现在结构周围,我们想知道半月板如何影响海浪在障碍物上的移动方式。”

太空站

当水遇到部分淹没的屏障(思考池塘上的叶子)时,液体的表面张力会导致液体向上弯曲,以使其符合屏障;在这种情况下,叶子。张和王的研究表明,可以操纵这种称为弯月面的曲线以减少或增加通过该障碍的能量量。

障碍 表面张力

如果弯月面的曲线轻微,则更多的能量会通过。但是,随着弯月面的弯曲更加陡峭,它减少了流体传达的能量。

“我们的常识告诉我们,障碍物应阻止波浪,但是在这里我们发现某些半月板形状可以使海浪更容易通过,”张说。 “半月板形状只有很小的1.5毫米变化,导致传输从大约60%下降到只有几个%。微小的半月板,巨大的影响。”

生活支持 生物医学工程 微流体设备 更多信息: doi:10.1103/qb1x-qv6x arxiv 期刊信息: