Электрический кристалл

19.11.2011

В сильном электрическом поле жидкость может закристаллизоваться. Очевидно, что если взять каплю жидкости, молекулы которой обладают большим дипольным моментом, и поместить ее в электрическое поле, то в ней возникнет некий порядок. Например, капля воды из сферической превращается в эллипсоид, вытягиваясь вдоль вектора напряженности поля.

А что произойдет дальше, что, если напряженность поля будет возрастать? Этим вопросом задались математики из Технического университета Джорджии во главе с Узи Ландманом, директором университетского Центра вычислительного материаловедения. Они не стали переливать жидкости из пробирки в пробирку, а создали компьютерную модель.

Для расчета была выбрана не вода, а формамид, дипольный момент молекул которого в два с лишним раза больше, а значит, эффект должен быть ярче выражен. По мере роста напряженности поля капля повела себя сложным образом. До 0,5 В/нм она лишь слегка удлинялась. Затем внутри капли случился фазовый переход: ее длина очень быстро выросла, став в 12 раз больше ширины, а молекулы сориентировались вдоль поля, хотя и сохранили возможность движения.

Дальнейшее увеличение поля, казалось бы, не сулит неожиданностей: капля опять понемногу удлинялась, а порядок в расположении молекул возрастал. Но по достижении значения 1,5 В/нм капля затвердела: диффузионное движение молекул прекратилось и в их расположении возник такой же порядок, как в кристалле. При снятии поля кристалл расплавился, но не сразу.

Эта работа станет основой для создания подобных магнитным жидкостям материалов, поведением которых можно управлять с помощью электрического поля.

<< Назад: Транзистор киборга 20.11.2011

>> Вперед: Водород в нанолепестках 18.11.2011

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Катер на автопилоте 06.07.2007 Сотрудники Института динамики сложных технических систем в Магдебурге (Германия) создали автоматическую систему навигации для речных судов. Этот речной автопилот действует на основе информации, получаемой от приборов спутниковой навигации, радиолокатора и электронных карт фарватера, заложенных в компьютер. Система регулярно получает по радио свежие данные об изменении уровня воды в реке. Автопилот пока установлен на двух экспериментальных катерах, а в дальнейшем, после испытаний и усовершенствования, сможет применяться на больших судах длиной до 250 метров. Ему не будут доверять вести судно без присмотра человека, но он окажет большую помощь при вождении в тумане и в других сложных ситуациях.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025