Grupa naukowców po raz pierwszy stworzyła bąbelki z piasku. Choć może to się wydawać dziecinnie proste, pęcherzyki te działają prawie tak samo jak pęcherzyki w cieczach. Pomaga to badaczom lepiej zrozumieć fizykę materiałów ziarnistych.
Fizyka całkiem nieźle radziła sobie w opisywaniu ciał stałych, cieczy i gazów. Ale fizycy zmagali się z materiałami ziarnistymi, takimi jak piasek czy sól. W niektórych przypadkach materiały te mogą działać jak płyny, gdy przyjmują kształt pojemników, w których się znajdują. Ale w istotny sposób różnią się od płynów. Na przykład, jeśli wysypiemy piasek na stół, utworzy on stos zamiast kałuży. Elementem tego typu eksperymentów jest zdobywanie informacji, np. na temat tego, w jaki sposób zachowują się ciesze i materiały ziarniste. Zazwyczaj odbywa się to poprzez eksperymentowanie na zasadzie prób i błędów. Fizycy dążą do tego, by piasek zachował się jak ciesz. Niezależnie od wyniku, za każdym razem zdobywają nowe informacje na ten temat.
Czytaj też: Naukowcy stworzyli tzw. superkryształy
W tym przypadku kluczowa okazała się tzw. niestabilność Rayleigh-Taylora. Chodzi o tworzenie pęcherzyków w warstwowych cieczach o różnych gęstościach. Tego typu zależność występuje w tzw. lamp lava, gdzie dwie ciecze tworzą pęcherzyki, które podnoszą się i opadają, wraz z nagrzewaniem i ochładzaniem. Teraz wiadomo, że piasek zachowuje się podobnie. Naukowcy napełnili pojemnik dwoma rodzajami piasku, jednym z dużymi i jednym z małymi ziarnami. Drobnoziarnisty piasek osiadł na dnie pojemnika, a kiedy pojemnik został poddany wibracjom, „bąbelki” piasku uniosły się ku górze.
Zdaniem autorów eksperymentu jego rezultaty mogą znaleźć zastosowanie między w farmaceutykach oraz badaniu zdarzeń geologicznych.
[Źródło: popularmechanics.com; grafika: ETH Zurich]
Czytaj też: Akcelerator antymaterii pomoże zrozumieć fizykę cząstek elementarnych
