Μια ανακάλυψη από έναν φοιτητή στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης, Amherst, έχει προκαλέσει μεγάλες αντιδράσεις στον τομέα της Φυσικής, επειδή φαίνεται να καταρρίπτει βασικούς νόμους της θερμοδυναμικής.
Αυτοί οι νόμοι εξηγούν πώς αλληλεπιδρούν τα στοιχεία ενός συστήματος, όπως για παράδειγμα η ισορροπία υγρών. Ωστόσο, μια νέα και απροσδόκητη ανακάλυψη από τον φοιτητή Anthony Raykh φαίνεται να αψηφά αυτές τις θεωρίες.
Η ανακάλυψη σχετίζεται με δύο αδιάλυτα (ή αμάλακτα) υγρά που, υπό την επίδραση μαγνητισμένων σωματιδίων, παραβιάζουν τους καθιερωμένους φυσικούς κανόνες. Παρόλο που οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι δεν υπάρχουν άμεσες πρακτικές εφαρμογές για αυτήν την ανακάλυψη (τουλάχιστον προς το παρόν), είναι μια πρωτοφανής κατάσταση στη φυσική των μαλακών υλικών.
Η ανατροπή της γαλακτωματοποίησης
Οι Νόμοι της Θερμοδυναμικής περιγράφουν τη σχέση μεταξύ θερμοκρασίας, ενέργειας και εντροπίας σε ένα σύστημα, καθώς και το πώς τα συστατικά του αλληλεπιδρούν.
Ένα παράδειγμα είναι η γαλακτωματοποίηση (emulsification), δηλαδή η διαδικασία με την οποία δύο διαφορετικά, αδιάλυτα υγρά συνδυάζονται σε ένα ομοιογενές μείγμα.
Ορισμένες επιχειρήσεις προσθέτουν «γαλακτωματοποιητές» για να αποτρέψουν την αποσύνθεση του μείγματος και να διασφαλίσουν την ομοιογένεια των προϊόντων τους, με τις αλληλεπιδράσεις τους να περιγράφονται από τους Νόμους της Θερμοδυναμικής.
Η παράξενη ανατροπή με τα σωματίδια
Στον εργαστηριακό χώρο του Amherst, ωστόσο, συνέβη κάτι εντελώς διαφορετικό. Ο Raykh, μεταπτυχιακός φοιτητής, συνδύασε αδιάλυτα υγρά με μαγνητικά σωματίδια νικελίου. Αντί να αναμειχθούν τα υγρά όπως αναμενόταν, προέκυψε μια μορφή που οι συγγραφείς της νέας μελέτης, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Physics, περιγράφουν ως «σχήμα αμφορέα».
Μέσω συνεργασιών με καθηγητές και άλλους επιστήμονες από τα πανεπιστήμια Syracuse και Tufts, ο Raykh ανακάλυψε, μέσα από αναλυτικές προσομοιώσεις, ότι όταν η μαγνητική επίδραση στις δύο υγρές φάσεις είναι ισχυρή, μπορεί να παραμορφώσει το όριο των υγρών σε μια καμπύλη και να ανατρέψει τη διαδικασία γαλακτωματοποίησης, όπως αναφέρεται στους θερμοδυναμικούς νόμους. Όσο και αν αναμείχθηκε το μίγμα, τα υγρά πάντα κατέληγαν να σχηματίζουν το ίδιο σχήμα.
Η σημασία της ανακάλυψης και οι μελλοντικές προοπτικές
Αν και ο Raykh αναγνωρίζει ότι αυτή η ανακάλυψη δεν έχει άμεσες πρακτικές εφαρμογές, σηματοδοτεί μια μοναδική κατάσταση που δεν έχει παρατηρηθεί προηγουμένως και θα μπορούσε να διευρύνει το πεδίο της φυσικής των μαλακών υλικών. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει νέες προοπτικές για περαιτέρω έρευνες και πιθανές εφαρμογές στον τομέα της φυσικής και των υλικών επιστημών.
Πηγή: FOXreport.gr
