a, Una micrografía óptica de los imanes coloidales a granel, después de unos minutos de centrifugado. B, Un diagrama esquemático de una partícula coloidal. Los cubos coloidales de hematita de ~ 1,6 μm tienen un momento magnético permanente (μ, flecha negra). Están suspendidos en el agua sedimentado sobre un portaobjetos de vidrio y hecho girar por un campo magnético giratorio (B, flecha blanca que traza el círculo blanco). C, Una micrografía óptica de los imanes coloidales a granel con mayor aumento. d – g, Las partículas atraen y forman un material cohesivo con una aparente tensión superficial que, en escalas de tiempo de minutos a horas, se comporta como un fluido:los racimos se fusionan (d) y se esparcen como gotas de líquido cuando se sedimentan contra una pared dura (e); colapso de burbujas vacías (f); y cuando lo conducen más allá de un obstáculo, el fluido fluye a su alrededor, adelgazamiento y eventualmente revelando una inestabilidad en la formación de gotas (g). Todas las imágenes fueron tomadas a través de polarizadores cruzados. Crédito: Física de la naturaleza (2019). DOI:10.1038 / s41567-019-0603-8
Un equipo de investigadores con miembros de varias instituciones en los EE. UU. Y una en Francia ha creado un fluido quiral bidimensional que en su mayoría sigue las teorías de la hidrodinámica. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza , el grupo describe su fluido, muchas de sus propiedades, y las formas en que se diferencia de otros fluidos. Alexander Abanov, de la Universidad de Stony Brook, ha publicado un artículo de News &Views en el mismo número de la revista que describe el trabajo realizado por el equipo.
Los científicos han buscado durante mucho tiempo comprender las propiedades de los fluidos. Hacerlo no solo ha llevado a ecuaciones que describen su comportamiento, pero teorías que describen cómo podrían comportarse otros tipos de fluidos que ni siquiera existen. En este nuevo esfuerzo, el equipo de investigación ha creado un tipo de fluido que hasta ahora, era solo teoría.
El fluido creado por los investigadores consistía en millones de cubos coloidales de hematita muy pequeños, cada uno con un momento magnético. Para hacerlos comportarse como un fluido, un imán se hizo girar a su alrededor. El resultado fue un fluido quiral bidimensional. Abanov señala que se consideró que el fluido era quiral porque las partículas en el fluido que fluían en el sentido de las agujas del reloj no eran exactamente las mismas que las que fluían en el sentido contrario a las agujas del reloj. Los investigadores explican que el objetivo de crear el fluido quiral era probar teorías como las que se aplican a la invariancia bajo paridad e inversión de tiempo. impuesta bajo un constituyente rotatorio. Tal fluido ellos notan, elimina las limitaciones de un fluido tradicional, y ha sido objeto de mucha investigación. Su esfuerzo lleva el trabajo al siguiente nivel al demostrar físicamente muchas de sus propiedades.
Al estudiar su fluido en acción, los investigadores encontraron que el "bombeo de bordes" viscoso disipativo era un mecanismo general en la hidrodinámica quiral:conducía a ondas superficiales unidireccionales, que creó inestabilidades, algo que no se encuentra en los fluidos regulares. También encontraron que las mediciones espectrales de su fluido mostraban evidencia de viscosidad Hall, una propiedad teorizada de los fluidos quirales, y que era menor que la viscosidad de cizallamiento. Abanov señala que el efecto de la viscosidad Hall resultó ser similar a la tensión superficial, aunque hubo diferencias en la dependencia de la longitud de onda.
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