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研究者首次能够捕捉图像,提供史无前例的细节说明粒子在液悬浮中如何行为,当被称为剪增现象发生时。工作使我们能够直接理解剪增过程,这些过程以前只基于推理和计算模型理解。
裁剪厚度是一种现象,当粒子悬浮在低清晰度解析法中时会发生粒子浓度足够高时,当压力应用到解决方案时,它变得非常粘性-行为实如固态当压力消除或消散时,悬浮返回正常流性这种现象可见于广受欢迎的YouTube视频中,人们能从水悬浮的玉米淀粉中跳出解法 — — 但他们一站立即沉入解法中。
剪切厚度可视上下文产生责任或优势
举例说,从食品加工业到制药工业中,公司常常试图泵粒度高液,提高制造过程的效率和成本效益。如果这些公司不正确计算剪增量,被抽取液会阻塞或阻塞-耗去宝贵的时间并可能破坏设备
另一方面,剪增性能也可以用于开发强制吸附材料,应用如体盔或机制控制软机器人设备物理特征
基于这些原因,研究者花多年努力理解剪切变稠方式和原因研究者被迫依赖间接实验, 因为他们无法捕捉粒子精确行为解析直到现在
北卡罗来纳州立大学和东北大学一组研究人员使用定制仪表,称为组合Rhem计,捕捉微镜粒子解析图,因为粒子接触压力以触发剪增计算机模拟支持实验观察
由NC State化学生物分子工程助理教授兼论文作者Lilian Xiao表示 :网络形状依赖粒子形状和粗糙度具体地说,当压力应用时,邻接粒子重排列之道决定其剪厚之道
理解粒子粗糙度、大尺度粒子和剪厚度之间的相互关系 使我们能够更好地预测悬浮增厚行为
具体地说,研究团队开发出一种方法,以粒子粗糙度为基础,更准确地预测对粒子特定集中应用多少压力后悬浮开始经历剪增 — — 并透视解法将如何变本加厉粒子粗糙性重要, 因为它们表面交互决定粒子可以一起绑定或“堵塞”, 并有效固化前插入悬浮
小桥表示:「实战应用中, 人用不着捕捉自己微镜显示剪增过程所发生之事,了解粒子的粗糙性解析 就能判断哪些聚积对各种应用有效
报社Jamming远程串行剪切发布方式物理审查字母.原创博士Shrava PradeepNC州立大学学生论文由NC州前博士后研究者Alan Jacob共同编写Mohammad Nabizadeh东北研究生和SafaJamali, 助理教授 工机械工程东北
工作得到了国家科学基金会的支持,赠款1804462和2104726美国化学学会石油研究基金
机手-
编辑器注解 :学习文摘附后
Jamming距离二分形剪切
作者类Shrava Pradeep Alan RJacob和Lilian萧北卡罗来纳州立大学Mohammad Nabizadeh和SafaJali
发布:Oct6物理审查字母
多尔市: 10.1103/PhysRevLett.127.158002
抽象性 :实验计算联系网 悬浮悬浮剪增稠密悬浮由异步稳定多片类片组成,这些类片对称并有不同的表面粗糙性剖析曲分解粒子动态模拟显示剪增强度β指数与逆差接触数和缩放干扰距离成倍增长粗焦量经历额外的旋转约束,平均需要比平滑焦量少1.5至2粒接触量,以便生成相同的β这是因为表面粗糙度增强几何摩擦,使粗焦量在干扰点附近自由体积没有大变化可用免费量与距离剪切下阻塞区近邻最大数缺量相关检测结果进一步显示 偶接触强度不同 粒子类型不同
