Suivre les particules des liquides
Une équipe de chercheurs autrichiens a fait une découverte intrigante sur la manière dont les particules des liquides se forment de manière organisée. Dans leur article paru dans les Physical Review Letters, les scientifiques de l'Université de technologie de Vienne (TU Vienne) et de l'université de Vienne ont découvert qu'un liquide n'a pas besoin d'être composé d'un ensemble de particules. Leurs recherches ont dévoilé des structures mystérieuses formées par de petites particules flottant dans les liquides. Il semble que sous tension mécanique, les ensembles de particules dans les liquides peuvent former des lignées et modifier dramatiquement les propriétés du liquide. Les chercheurs ont analysé les simulations informatiques de sang, d'encre et de gruau, qui contiennent tous de petites particules en suspension (ou «colloïdes»). Dans certains de ces liquides, les particules de ces amas se transforment en structures normales, de la même manière que les atomes cristallins. En examinant ces substances similaires au cristal, les scientifiques ont pu déterminer que soumis à une tension mécanique, le schéma cristallin pouvait changer en une structure différente ou même disparaître complètement. Si de petites particules parviennent à s'accumuler, elles peuvent former des amas; au sein d'un amas, les particules se heurtent et s'agglutinent les unes aux autres. Et de manière surprenante, ces amas ne sont pas disposés aléatoirement; mais plutôt, ils forment des structures régulières spontanées, ou un cristal d'amas. Les scientifiques ont observé comment le cristal commence à fondre et comment se dissolvent les connexions entre les amas. De ces amas de particules fondus, un nouvel ordre commence à émerger spontanément, et de longues lignées de particules, toutes alignées en parallèle. Arash Nikoubashman, auteur principal de l'étude du TU Vienne, explique: «Augmenter la densité des particules offre de nouvelles particules à chaque amas, mais les distances entre elles restent identiques.» Pendant la création de ces lignées, le liquide s'affine et sa viscosité diminue, en raison de la capacité de ces lignées à glisser les unes contre les autres. Si le matériau est soumis à une plus grande tension, les lignées se briseront également, et les «amas de particules non structurées» seront préservés alors que la viscosité du liquide augmentera de nouveau. De nombreuses autres particules sont déplacées de leurs positions originales et inhibent le flux. Ce comportement est le même pour les types de cristaux d'amas. Cette étude se base sur des études antérieures menées en la matière qui ont montré comment ces particules pouvaient démontrer un comportement étrange sous certaines conditions externes. Au delà de la théorie, leurs résultats ont des implications pour plusieurs applications pratiques, pour le sang et les biopolymères tels que l'ADN, ainsi que la construction d'amortisseurs de vibration et de vêtements de protection. Ils sont importants en biotechnologie ainsi qu'en pétrochimie et en pharmacologie ou dans toute application faisant appel aux nanomatériaux personnalisés.Pour de plus amples informations, consulter: Université de Vienne: http://www.univie.ac.at/en/
Pays
Autriche