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自塑形液體橫空出世!大學生實驗意外,或將引領智能液體新時代?

   時間:2025-05-12 18:34:36 來源:ITBEAR編輯:快訊團隊 發表評論無障礙通道

在科學探索的浩瀚宇宙中,奇跡往往藏匿于最不經意的瞬間。馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一項突破性發現,便源自一名研究生在實驗室中的一次偶然操作——搖晃一瓶看似普通的混合液體,卻意外解鎖了一種超乎尋常的新物質形態,這種液體能自發地塑造出類似骨灰盒的獨特形狀。

故事的主角是聚合物科學專業的學生Anthony Raykh,他在一次針對油、水及微量磁性鎳顆粒混合物的研究中,遭遇了前所未有的實驗現象。通常,油水不相溶的混合物在搖晃后會迅速分層或形成球形液滴,這是由液體追求最低能量狀態和最小表面積的自然法則所決定的。

然而,Raykh的實驗結果卻顛覆了這一常規認知。混合液體在經歷搖晃后,并未如預期般形成標準的液滴,而是以一種令人驚嘆的方式不斷自我調整,最終穩定呈現出一種優雅的花瓶狀結構。即便經過多次攪拌,它仍能頑強地恢復到這一特定形態。

這一現象無疑是對物理常識的一次挑戰。按照熱力學的基本法則,系統總是傾向于降低能量和表面積,而Raykh發現的這種液體結構卻擁有更大的表面積,顯然與常規理論相悖。深入研究后,研究團隊揭示了其中的奧秘:關鍵在于那些微小的磁性鎳顆粒。

這些鎳顆粒在液體中形成了細長的鏈狀結構,即偶極子,它們聚集在液體表面,如同一層無形的盔甲,引導并固定了液體的形狀。這一發現不僅令人稱奇,更是對微觀粒子如何影響宏觀系統表現的一次深刻揭示,它并未打破物理定律,而是展示了自然界中一種罕見的物理現象。

這項研究成果已在《自然物理學》期刊上發表,并引起了科學界的廣泛關注。它預示著未來可能開啟一個全新的材料科學領域,科學家有望利用這一原理開發出能夠響應外部力量(如磁場或運動)的智能液體,為材料科學的進步開辟前所未有的道路。

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