Diese Folie eingeschweißt Mini-Tröpfchen sehen aus wie winzige Empanadas

Mikroskopisch kleinen Tröpfchen eingeschweißten in dünnen elastischen Platten übernehmen die verräterischen Halbmond Form eine Empanada oder eine Calzone. Solche Strukturen könnten eines Tages chemische Tenside in Seife, ersetzen, da die Blätter für eine stärkere Barriere machen zu gefährlichere oder empfindliche Flüssigkeiten zu umhüllen.

In einem neuen Papier in Nature Materialsberichtete Syracuse University Physiker Joseph Paulsen über seine neuesten Experimente in weicher kondensierter Materie, aka, die Wissenschaft der "matschig Dinge." Er war interessiert an weiteren Informationen über das Verhalten von Wassertropfen in sehr dünnen elastischen Platten (tausend Mal dünner als ein menschliches Haar) gewickelt auf der mikroskopischen Skala – in diesem Fall Blätter die Kurve sehr leicht, mit wenig bis gar kein Widerstand.

Zunächst erwartet Paulsen, dass Kugeln die verpackten Tröpfchen aussehen würde. Dies ist intuitives sinnvoll, da die meisten Bläschen übernehmen eine Kugelform, dank des Phänomens der Oberflächenspannung, eine Kraft, die aus molekularen Anziehung entsteht. Eine Blase ist im Wesentlichen ein Luftvolumen eingehüllt in eine sehr dünne Flüssigkeit Haut. Je größer die Fläche, desto mehr Energie, die erforderlich sind, um eine bestimmte Form beizubehalten. So eine Blase suchen wird, die Form mit den wenigsten Fläche zu übernehmen: eine Kugel.

Stattdessen fand Paulsen, dass obwohl sie kugelförmig, begann als sie unter der dünnen Bettdecke zusammengebrochen, seine eingeschweißten Mini-Tröpfchen gebildet Halbmonde, weit mehr wie eine Empanada als ein Tautropfen suchen:

Neugierig, warum er zusammen mit einigen Kollegen in Physik und Mathematik. Gemeinsam entdeckten sie, dass diese Arten von Formen effizienter als eine Kugel mindestens für diese leicht biegbar Blätter an die Microscale sind. Die Halbmond Geometrie deckt die Wassertropfen in einer Weise, dass weniger der Fläche der äußeren Flüssigkeit ausgesetzt ist.

Und obwohl die Blätter falten, zerdrücken und in einzigartige Muster, Falten wie sie um die Tröpfchen zusammenbrechen, dies schien nicht viel Einfluss auf die endgültige Empanada Form haben. Natur geht es um Effizienz, schlicht und einfach.

Referenz:

Paulsen, Joseph D. Et Al. (2015) "optimale Verpackung von flüssigen Tröpfchen mit ultra dünnen Blechen," Nature Materials 14:1206-1209.

[Via Nanowerk News]

Bilder und Video: Paulsen Et al. /Nature Materials.