Vedci vyrobili piesok, ktorý dokáže tiecť do kopca

Vedci nedávno prišli na to, ako sa dá materiál podobný piesku prinútiť, aby tiekol do svahu. Výskumníci z Lehigh University v USA vytvorili drobné častice, ktoré nazývajú mikrovalce, a to tak, že mikroskopické zrnká polymetylmetakrylátového plastu pokryli oxidom železa. Zistilo sa, že aktivácia rotujúceho magnetického poľa v blízkosti šikmého kopca častíc pôsobí na každý jednotlivý mikrovalec krútiacim momentom. V kombinácii s kolísavou príťažlivosťou medzi zrnkami bol „piesok“ poháňaný hore svahom a dokonca prekonával prekážky proti gravitačnej sile.

„Po použití rovníc, ktoré opisujú tok zrnitých materiálov, sa nám podarilo presvedčivo dokázať, že tieto častice sa skutočne pohybujú ako zrnitý materiál, lenže tečú do kopca,“ hovorí chemický a biomolekulárny inžinier James Gilchrist. Tento dej je taký neočakávaný, že výskumníci museli vymyslieť nové termíny na jeho opis. Prúdenie do kopca sa označuje ako negatívny uhol sklonu, ktorý je spôsobený záporným koeficientom trenia.

Ten v skutočnosti pohyb urýchľuje, a nie spomaľuje, ako by to bolo zvyčajne. Keď sa na tieto mikrovalce aplikuje magnetický moment, otáčajú sa okolo svojich osí, čo núti častice, aby sa dočasne spojili a pôsobili jednotne. Toto valenie a následná súdržnosť umožňuje zrnám stúpať po svahu. Výskumníci uvádzajú, že silnejšie magnetické pole znamená väčšiu súdržnosť, takže zrná získavajú väčšiu trakciu a pohybujú sa rýchlejšie. Výskum je ešte len na začiatku, ale má mnoho potenciálnych možností využitia.

Predstavte si, že by vedci mohli kontrolovať spôsob, ako sa látky miešajú alebo oddeľujú. Tento prístup by sa mohol využiť aj v mikrorobotike, možno aj pri podávaní liekov. Vedci ďalej skúmajú tieto mikrovalce, experimentujú s rôznymi rýchlosťami otáčania a rôznymi veľkosťami magnetickej sily, aby lepšie pochopili ich kolektívny pohyb. Výskum bol uverejnený v časopise Nature Communications.

Zdroj: sciencealert.com.