Физики проникли в тайны лабиринтов

Вторник, 7 августа 2007 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

С помощью компьютерного моделирования норвежские ученые установили причины появления в физических системах характерных узоров, по форме напоминающих лабиринты.


К примеру, такие узоры образует после высыхания смесь из стеклянных бусинок, воды и глицерина. Моделирование процесса показало, что "лабиринты" формируются, когда воздух проникает в смесь и "раздвигает" бусинки. Подобные узоры возникают во многих физических системах – к примеру, в системах реакция-диффузия или магнитных жидкостях.
Бьернар Санднес (Bjornar Sandnes) совместно с коллегами из университета Осло получил "лабиринты" путем смешивания стеклянных бусин 50-100 микрон в диаметре с водой и глицерином. Полученная смесь была помещена между двумя круглыми пластинами. Затем из отверстия в центре диска была откачана жидкость, после чего в зазор между пластинами через три часа стал проникать воздух. Спустя три дня диск был покрыт причудливым орнаментом, который образовали высохшие бусинки, раздвинутые воздушными "каналами".
Меняя количество бусинок в смеси, исследователи получали различные варианты узоров – более крупный для малого количества бусинок и мелкий для большей концентрации.
Ученые смоделировали процесс формирования узоров на основе взаимодействия сил поверхностного натяжения на границе между воздухом и жидкостью и сил трения между воздухом и бусинками. При этом воздух прокладывает себе дорогу в направлении наименьшего сопротивления, образовывая каналы.
В результате компьютерного моделирования удалось получить узоры, идентичные экспериментальным. По мнению исследователей, система стремится восстановить равновесие между силами трения и поверхностного натяжения в смеси, что и определяет внешний вид "лабиринта" и ширину воздушных "каналов".
Как считают ученые, данное моделирование справедливо только для смеси бусинок и глицерина и не может быть использована при исследовании процессов в магнитных жидкостях или систем реакция-диффузия, сообщает PhysicsWorlg.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 705
Рубрика: Hi-Tech


Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003