Dolar 9,3088
Euro 10,8387
Altın 529,59
BİST 1.430
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 17 °C
Çok Bulutlu

Birleşik Fizik Teorisi Malzemelerin Katılardan Sıvılara Nasıl Dönüştüğünü Açıklar

29.09.2021
24
Birleşik Fizik Teorisi Malzemelerin Katılardan Sıvılara Nasıl Dönüştüğünü Açıklar

Bir salyangoz ayağının alt tarafındaki mukus tabakası, belirli bir noktaya kadar strese maruz kalan ve sonra akan yumuşak bir malzemenin bir örneğidir. Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yapılan yeni bir çalışmada basitleştirilmiş bu davranış, salyangozun çamurdan diş macunu akışını sağlayan katkı maddelerine kadar, diğer birçok doğal ve sentetik malzemeye benzer şekilde hantal kayma olmadan hareket etmesine yardımcı olan şeydir. sıkılmış. Kredi: Fotoğraf izniyle Rodrigo Quarteu

Katılardan sıvılara geçiş yapan malzemeleri tanımlayan fiziği birleştirmeyi amaçlayan araştırmacılar için yıllarca süren titiz deneyler meyvesini verdi. Araştırmacılar, yeni bir teorik modelin yeni sentetik malzemelerin geliştirilmesine yardımcı olabileceğini ve inşaat mühendisliği ile çamur kaymaları, baraj kırılmaları ve çığlar gibi çevresel zorlukları bilgilendirip tahmin edebileceğini söyledi.

Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign kimya ve biyomoleküler mühendisliği profesörü Simon Rogers tarafından yönetilen çalışma, yumuşak ama sert malzemelerin belirli stres eşiklerini aştıklarında katıdan sıvı akışına nasıl geçtiğini tanımlayan birleşik bir matematiksel ifade ortaya koyuyor. Bulgular dergide yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları.

Illinois’de kimya ve biyomoleküler mühendislik yüksek lisans öğrencisi olan baş yazar Krutarth Kamani, “Verim stresi akışkanlarının davranışı, geleneksel olarak iki farklı malzeme türünün fiziğini birleştirmeye çalışarak tanımlanmıştır: katılar ve sıvılar” dedi. “Ama şimdi, katı ve sıvı bu fiziksel durumların aynı malzemede birlikte var olabileceğini gösterdik ve bunu tek bir matematiksel ifade kullanarak açıklayabiliriz.”

Diş macunu

Diş macunu sıkıldığında akar, bu da onu araştırmacıların verim-stres sıvısı dediği şeyi yapar. Kredi bilgileri: Fotoğraf izniyle Scott Ehardt

Bu modeli geliştirmek için ekip, reometre adı verilen bir cihaz kullanarak katı ve sıvı benzeri gerinim tepkilerini ölçerken çeşitli farklı yumuşak malzemeleri strese maruz bırakan çok sayıda çalışma gerçekleştirdi.

Illinois Üniversitesi’ndeki Beckman İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’ne bağlı olan Rogers, “Bir malzemenin davranışını gözlemleyebildik ve katı ve sıvı haller arasında sürekli bir geçiş gördük” dedi. “Geleneksel modellerin tümü, katıdan sıvıya ani bir davranış değişikliğini tanımlar, ancak katı ve sıvı mekanizmaları yoluyla enerji yayılımını yansıtan iki farklı davranışı çözebildik.”

Çalışma, bu gelişmenin araştırmacılara çalışmak için basit bir model sağladığını ve çamur kaymaları ve çığlar gibi felaket olaylarını modellemek ve tahmin etmek için gerekli olanlar gibi büyük ölçekli hesaplamalar yapmayı kolaylaştırdığını bildiriyor.

Rogers, “Mevcut modeller hesaplama açısından pahalı ve araştırmacıların hesaplamaların olabildiğince doğru olmasını sağlamak için sayılarla mücadele etmeleri gerekiyor” dedi. “Modelimiz basit ve daha doğru ve bunu birçok kavram kanıtı deneyi ile gösterdik.”

Araştırmacılar, akışkanların karmaşık verim-stres çalışmalarının jeofiziksel akışları, atık iyileştirmeyi ve yeni malzeme geliştirme, 3D baskı ve atık taşıma maliyetlerinin en aza indirilmesi gibi endüstriyel süreçleri araştıranlar için sıcak bir konu olduğunu söyledi. “Modelimiz katı-sıvı davranışının temel bir örneğini tanımlıyor, ancak bence araştırmacıların daha karmaşık akma-stres akışkan fenomenlerini tanımlamada önemli ilerleme kaydetmeleri için bir başlangıç ​​noktası olarak hizmet edecek.”

Referans: Krutarth Kamani, Gavin J. Donley ve Simon A. Rogers, 25 Mayıs 2021 tarafından yazılan “Verim Gerilme Akışkanlarının Reolojik Fiziğinin Birleştirilmesi”, Fiziksel İnceleme Mektupları.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.218002

Ulusal Bilim Vakfı, ABD Enerji Bakanlığı ve Sandia Ulusal Laboratuvarları bu araştırmayı destekledi.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.