&bala; Física 18, 30
Um materials ultrasoft pode se mover suavemente através de um tubo, mas o movimento gera “sulcos” na superfície frontal do materials.
O fluxo de tubos sempre foi para líquidos e gases. Mas novos vídeos mostram que um materials sólido ultrasoft-uma substância que é de 1000 a ten.000 vezes mais macia que Jell-O (100.000 vezes mais macia que um urso gomoso)-pode fluir através de um tubo em uma corrente contínua do tipo fluido (1). Este gel é tecnicamente sólido por causa de sua elasticidade – o estique e voltará à sua forma unique. Uma conseqüência dessa solidez é que a superfície frontal não permanece suave ao se mover através do tubo, mas, em vez disso, desenvolve um conjunto de trincheiras radiais, ou “sulcos”.
Jonghyun Hwang, Mariana Altomare e Howard Stone, da Universidade de Princeton, observaram o fluxo de uma mistura de polímero através de um tubo com uma seção transversal em forma de anel (um canal anular). Para estudar o fluxo, eles variaram os parâmetros geométricos, a velocidade de fluxo do gel e as propriedades do gel. Eles também encheram o gel com partículas cujas trajetórias poderiam ser rastreadas.
A equipe descobriu que, como o gel é incapaz de deslizar ao longo das paredes, ele se transforma essencialmente “de dentro para fora” quando empurrado pelo canal. O materials mais distante das paredes se transfer para a frente na velocidade mais alta e, quando atinge a superfície frontal, se divide em duas direções, uma em direção à parede interna e a outra em direção à parede externa.
Com diferentes camadas do gel fluindo em velocidades diferentes, uma tensão interna de cisalhamento interna (uma força de reprodução de primavera “) se desenvolve à medida que o materials avança. Eventualmente, a uma distância limiar desde o início, os sulcos aparecem na superfície frontal, a fim de aliviar o estresse construído-como as amastras que se formam em uma folha de papel enrolada. Os pesquisadores dizem que seu gel ultrasoft se assemelha a materiais biológicos como o colágeno, um materials semelhante a gel encontrado na pele, ossos e tecidos conjuntivos, para que uma configuração semelhante possa ser usada para estudar as propriedades dessas substâncias.
–David Ehrentein
David Ehrenstein é um editor sênior de Revista de Física.
Referências
- J. Hwang et al.“Instabilidade da superfície de enrolamento em sólidos macios de evasão”. Phys. Rev. Lett. 134058205 (2025).
