Student sa UMass Amherst otkrio je da magnetizovane nikl nanopčestice mogu da spreče uobičajenu emulziju dve nemašive tečnosti i da formiraju stabilnu, zakrivljenu granicu nalik grčkoj urni. Simulacije u saradnji sa Syracuse i Tufts univerzitetima pokazuju da dovoljno jak magnetizam menja ponašanje interfejsa tečnosti. Rad objavljen u časopisu Nature Physics (2025) zasad nema praktične primene, ali otvara novo polje istraživanja u fizici mekih materija.
Student Sa UMass Otkrio Neočekivano Ponašanje Tečnosti Koje Preispituje Zakone Termodinamike
A College Student Broke the Laws of Thermodynamicsoxygen - Getty Images
Student Univerziteta University of Massachusetts Amherst (UMass Amherst) zabeležio je neočekivano ponašanje dve nemašive tečnosti pomešane sa magnetizovanim nikl nanopraškama — rezultat koji izaziva pitanja o tome kako se u nekim uslovima primenjuju uobičajena tumačenja zakona termodinamike.
Šta su istraživači uradili?
U laboratoriji u Amherstu, apsolvent Anthony Raykh pomešao je dve inače nemašive tečnosti uz dodatak magnetizovanih nikl čestica. Umesto da dobiju uobičajenu emulziju (kao kad promućkate preliva za salatu), smesa se spontano organizovala u stabilan oblik koji autori opisuju kao nalik grčkoj urni. Bez obzira koliko bi uzorak bio mućkan, granica između tečnosti se vraćala u isti zakrivljeni oblik.
Kako magnetizam menja granicu između tečnosti
Tim sa UMass Amherst, u saradnji sa naučnicima sa Syracuse i Tufts univerziteta, izvršio je detaljne simulacije koje objašnjavaju fenomen: kada je magnetno polje dovoljno jako, magnetizovane nanopčestice formiraju strukturisanu granicu između ulja i vode. Njihova magnetna međudejstva mogu savijati i stabilizovati granicu, remeteći uobičajeni proces emulzije koji se opisuje termodinamičkim principima.
„Zamislite omiljeni italijanski preliv za salatu — šejknete ga i sastojci se kratko sjedine. Ovde, međutim, magnetizovane čestice menjaju pravila igre,“ rekao je Thomas Russell, glavni autor rada objavljenog 2025. u časopisu Nature Physics.
Šta to znači za nauku?
Autori naglašavaju da otkriće zasad nema neposrednu praktičnu primenu, ali predstavlja do sada neviđeno stanje u fizici mekih materija. Fenomen pokazuje kako dodatna polja (u ovom slučaju magnetna) i interakcije na nivou nanopčestica mogu dovesti do stabilnih, nelinearnih konfiguracija koje standardna, makroskopska tumačenja ne predviđaju.
„Posmatrajući pojedinačne magnetizovane nanopčestice na granici, dobijate detaljan uvid u način sklapanja takvih formacija. U ovom slučaju njihova organizacija ometa običan proces emulgacije,“ rekao je Hoagland.
Ovo otkriće otvara nova pitanja i mogućnosti za istraživanja u oblasti mekih materija, kontrole interfejsa i dizajna materijala vođenih poljima. Dalja istraživanja će pokušati da razjasne uslove pod kojima se fenomen javlja, njegovo termodinamičko tumačenje i eventualne primene u budućnosti.
Pomozite nam da budemo bolji.
