Zand Gevonden Om Te Stromen Als Water

{h1}

Bij het gieten gedraagt ​​zand zich als water en vormt het waterachtige druppels.

Als het wordt gegoten, gedraagt ​​zand zich als water om waterachtige druppeltjes te vormen, ontdekten wetenschappers.

De bevinding kan belangrijk zijn voor een breed scala van industrieën die "gefluïdiseerde" droge deeltjes gebruiken voor olieraffinage, kunststoffenproductie en de geneesmiddelenindustrie, zeggen de onderzoekers.

Onderzoekers dachten eerder dat droge deeltjes onvoldoende oppervlaktespanning misten om druppels te vormen zoals gewone vloeistoffen. Maar natuurkundigen van het Materials Research Science and Engineering Center aan de universiteit van Chicago, geleid door professor Heinrich M. Jaeger, gebruikten hogesnelheidfotografie om minieme niveaus van oppervlaktespanning te meten en druppelvorming in droge granulaire materialen te detecteren.

Een korte video laat zien hoe de ontdekking werd gedaan.

Het werk, gesteund door de National Science Foundation, werd vorige week gedetailleerd beschreven in het tijdschrift Natuur.

"Eerdere studies van granulaire stromen waren in staat om clustering te detecteren door experimenten in vacuüm uit te voeren en konden vaststellen dat de clustering niet werd veroorzaakt door de weerstand van de omgevingslucht," zei Jaeger. "De oorzaak van de clustering bleef echter een raadsel."

In het nieuwe experiment gebruikten Jaeger en collega's een speciale co-moving-apparaat ontworpen voor een high-speed, $ 80.000 camera die foto's vangt net als een parachutist een collega jumper in vrije val zou kunnen fotograferen.

Ze observeerden vallende glaskralen van 100 micrometer of stromend zand en ontdekten dat krachten die wel 100.000 keer kleiner zijn dan die welke oppervlaktespanning produceren in gewone vloeistoffen, druppelvorming in granulaire stromen kunnen veroorzaken en ervoor kunnen zorgen dat deze droge stromen zich gedragen als een vloeistof met ultra-lage oppervlaktespanning.

Verhaal gaat verder hieronder...

{{video = "LS_090624_sand" title = "Sand Falls Like Water" caption = "Beweeg in high-speed videocamera naast een steeds sneller wordend, vallend zand om de vorming van graanclusters te volgen, vergelijkbaar met de vorming van waterdruppeltjes uit een kraan.: John Royer en Heinrich Jaeger, The University of Chicago "}}

John Royer, een afgestudeerde student in de natuurkunde aan de Universiteit van Chicago, ontwikkelde het apparaat. Royer en zijn collega's hebben ook rechtstreeks de korrel-tot-graan interacties gemeten met een atoomkrachtmicroscoop.

"In eerste instantie dachten we dat korrel-korrel interacties veel te zwak zouden zijn om de korrelige stroom te beïnvloeden," zei Royer. "De atoomkrachtmicroscopie verraste ons door aan te tonen dat kleine veranderingen in deze interacties een grote impact kunnen hebben op het uiteenvallen van de stroom, overtuigend aantonend dat deze interacties de druppelvorming eigenlijk beheersten."

Onderzoekers zeggen dat het begrip hoe droge materialen samenvloeien grotere efficiëntie kan creëren in hun transport en manipulatie. De farmaceutische productie van pillen zou bijvoorbeeld kunnen profiteren door elke keer gelijke hoeveelheden van een medicijn in een capsule te gieten terwijl het afval sterk wordt verminderd.

"Schattingen tonen aan dat we 60 procent van de capaciteit van veel van onze industriële installaties verspillen vanwege problemen in verband met het transport van deze materialen," zei Jaeger. "Vandaar dat zelfs een kleine verbetering in ons begrip van hoe granulaire media zich gedragen diepgaande gevolgen voor de industrie zou hebben."

  • Video: Zand valt als water
  • Echt coole video: vloeistoffen in slow motion
  • Bubbels zich slecht gedragen


Video Supplement: Controleurs druk met inspectie op blauwalg.




Onderzoek


Mysterious 'Blood Rain' Geeft Water Een Gruwelijke Tint
Mysterious 'Blood Rain' Geeft Water Een Gruwelijke Tint

Waarom Houden We Van Muziek?
Waarom Houden We Van Muziek?

Science Nieuws


Beroemde Boomklimmende Leeuwen Die Laag Op Prooi Rennen
Beroemde Boomklimmende Leeuwen Die Laag Op Prooi Rennen

Machtig Of Zacht, Ocean Waves Are All Onetype
Machtig Of Zacht, Ocean Waves Are All Onetype

'S Werelds Grootste Vliegtuigen Vervolledigen Succesvolle Testvlucht
'S Werelds Grootste Vliegtuigen Vervolledigen Succesvolle Testvlucht

Slimme Mensen Stikken Onder Druk
Slimme Mensen Stikken Onder Druk

Mysterie Opgelost! Oorzaak Van De 1952 'Killer Fog' Uit Londen Onthuld
Mysterie Opgelost! Oorzaak Van De 1952 'Killer Fog' Uit Londen Onthuld


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com