为什么番茄酱被卡住了,以及微小的滚动粒​​子可以修复它

从番茄酱和油漆到混凝土和橙汁,许多日常材料是科学家所说的悬浮液 - 液体中包含漂浮在里面的微小固体颗粒。这些悬架无处不在,不仅在房屋中,而且在建筑和电子等行业中。但是,当悬浮液中有很多粒子时,液体的番茄酱的液体方式[…]的帖子如何被卡住了,而微小的滚动粒​​子可以将其固定在Knowridge Science Report中。

来源:Knowridge科学报告
具有特殊设计的支架的原子力显微镜的测量尖端,其中球形粒子被“被困”。图片来源:西蒙·施雷尔(Simon Scherrer) /苏黎世(Eth Zurich)。

从番茄酱和油漆到混凝土和橙汁,许多日常材料是科学家所说的悬浮液 - 液体中包含漂浮在里面的微小固体颗粒。

这些悬架无处不在,不仅在房屋中,而且在建筑和电子等行业中。

但是,当悬浮液中有很多粒子时,液体流的方式可能会变得奇怪且不可预测。

通常,我们期望迅速搅拌时液体会变薄,但是有些悬浮液会相反 - 它们突然变得厚,表现得像固体一样。

这种奇怪的行为是由内部内部如何相互作用的小粒子引起的。

当悬架被迫移动或按下时,颗粒需要重新排列。如果他们可以轻松滚动,液体保持光滑并流动良好。

,但是如果他们被堵塞并必须滑动,则需要更多的力,并且液体突然变得更厚。

为了更好地理解这一点,由卢西奥·伊萨(Lucio Isa)教授领导的苏黎世(Eth Zurich)的科学家创造了一种新方法来衡量单个颗粒之间的微小摩擦力。

Eth Zurich

博士生Simon Scherrer帮助使用原子力显微镜设计了一个微观工具,这使他们可以捕获并将单个粒子移到由相同材料制成的表面上。

此设置使他们能够模仿两个粒子如何相互移动并测量所涉及的滚动和滑动力。

他们测试的颗粒非常小 - 仅12微米宽,大约是人头发宽度的五分之一。

使一个足够小的持有人仅容纳一个粒子是一个巨大的挑战。 Scherrer说,在找到有效的设计之前,他必须尝试大约50种不同的设计。

但粗糙或略微粘的颗粒的作用像齿轮,互相捕捉并更容易滚动的力更容易滚动。