Kristalle mit Falten zu offenbaren, Ordnung und Unordnung

Es stellt sich heraus Näherinnen sind nicht die einzigen, die Falten zu verwenden, um eine flache Stoff um eine gekrümmte Oberfläche zu sammeln. Kristalle können auch Falten bilden eine kürzlich durchgeführte Studie ergab.

Eine flache Schicht zu bilden um etwas gebogen ist nicht einfach: vorstellen, einen Beach-Ball mit Geschenkpapier zu decken. Mit einer Schicht aus winzigen Kunststoffpartikel gemischt mit Öl, fanden Forscher, dass eine einlagige Partikel natürlich sich selbst in die Falte-ähnliche Strukturen organisieren würde auf eine gekrümmte Oberfläche (in diesem Fall ein Wassertropfen) ohne Faltenbildung zu decken.

Die Wissenschaftler rufen Sie ihre Methode "Experimentierfeld", die Forscher die Physik der gekrümmten Oberflächen verstehen helfen könnte. Verstehen, wie reibungslos Kurven zu beschichten ist wichtig in Nano-Engineering, Studie Forscher William Irvine von der University of Chicago LiveScience erzählt. Beispielsweise möchten Sie Nano-Maßstab Sphären zu entwerfen, die in komplexen Formen, vernetzen, Irvine erklärt, haben Sie zur Beschichtung von Kugeln mit "direktionale Klebstoff."

"Angenommen, Sie hatten eine Reihe von Kugeln und wollten Sie kleben sie zusammen," erläutert Irvine. "Wenn Sie etwas verwenden, wo immer wenn zwei Flächen berühren, dann sie zusammen kleben, würden Sie bekommen entweder ein großes Durcheinander, oder etwas, das sehr dicht gepackten, wie Orangen im Supermarkt aussieht."

Aber wenn Sie Kugeln verwenden, um eine Raute bilden Irvine sagte wollten, müssten Sie eine gerichtete Bindung, oder eine, die eine spezifische Ausrichtung bevorzugt.

"Unter einer Struktur, die ist, dass klein- und putting gerichtete Anleihen auf es ist sehr schwer, es sei denn, Sie haben einen Mechanismus, der sie spontan erstellt", sagte Irvine.

Geben Sie die Kristall-Falten. Es spielt keine Rolle, aus welchem Material Sie verwenden oder welche Art von Oberfläche sind Sie Beschichtung, Irvine sagte, eine einlagige Partikel will natürlich zu organisieren, um es zu decken. Dies kann in vielerlei Hinsicht geschehen Irvine sagte, wie die Anordnung der Sechsecke oder Fünfecke auf Fußbälle (und Viren) zu sehen. Aber die Kristalle gebildet durch die Forscher Partikel nicht diesen Weg nehmen. Stattdessen aufgereiht sie mit kleinen Mängeln in ihrer Anordnung. Bei näherer Betrachtung, erkannte die Forscher Mängel wie eine Falte besterschlossensten gearbeitet.

"Einen Faltenrock mit einem karierten Muster vorstellen,", sagte Irvine. "Wenn Sie eine der Zeilen aus der Rechtecke um die Falte schaute passierte, würden Sie sehen, dass wenn Sie die Falte eröffnet, die Linien abweichen würde. Sie würde nicht mehr parallel zueinander... Das ist genau das, was wir hier sehen. "

Irvine und seine Kollegen sind jetzt basteln, mit ihren Spielplatz Falte drückte in zusätzliche Partikel zu sehen, wie das System reagiert. Ganz allgemein Irvine interessiert sich die versteckte Reihenfolge, die gekrümmte Oberflächen offenbaren könnten.

"Wenn man von etwas, was jede Bestellung in ihm auch immer, dann legt man es auf einer gekrümmten Fläche, dass Ordnung gestört werden," sagte er. "Was passiert, wenn ich etwas nehmen ungeordneten aussieht? … Finden verborgene Ordnung wir in einer Struktur, die scheinbar ungeordneten aussieht, indem sie auf eine Struktur wo sind die Oberflächen gebogen?"

Sie können LiveScience Senior Writer Stephanie Pappas auf Twitter @sipappas verfolgen.