Por primera vez, los científicos de materiales ETH Jurich están midiendo la fricción giratoria de pequeñas partículas en forma de micrometray. Estas mediciones permiten que su concreto comprenda mejor los productos cotidianos como el concreto.
Las pestañas, la pintura, el concreto, incluso el jugo de ketchup o naranja: las suspensiones se extienden en el arte y la vida diaria. A través de la suspensión, los científicos materiales significan un líquido en el que las partículas duras pequeñas e invisibles se distribuyen uniformemente. Si la concentración de partículas en esta mezcla nacional es muy alta, se observa que el evento se nota que se opone a nuestra comprensión diaria del líquido. Por ejemplo, estos llamados fluidos no convencionales de repente se vuelven más viscosos cuando un fuerte poder funciona en ellos. Por un breve momento, el líquido se comporta como la energía.
Esto es causado por las partículas presentes en la suspensión repentinamente densa. Si la suspensión está distorsionada, las partículas las rechazan. Desde un punto de vista de potencia, siempre que sea posible, se cruzan, más convenientes. Esto no solo es posible, ya que muchas partículas se atascan, tienen que deslizarse entre sí en comparación. Sin embargo, el deslizamiento requiere mucha más energía y, por lo tanto, el líquido se siente macroscópicamente más viscosidad.
Microscópicamente, las interacciones que ocurren a pequeña escala afectan todo el sistema y determinan cómo fluye una suspensión. Los científicos deben comprender la inmensidad de la energía de fricción en partículas separadas para adaptar la suspensión e influir especialmente en las características de su flujo.
Los investigadores, liderados por la interfaz y el profesor de materia blanda, Lucio Isa, desarrollaron un método para medir fuerzas de fricción en partículas separadas, que son solo unos pocos micrómetros en unos pocos micrómetros de diámetro.
Los investigadores utilizaron un microscopio de energía nuclear que se llama para medirlos. El estudiante doctoral Simon Shera creó por primera vez un contenedor microscópicamente pequeño, que funciona para capturar una sola partícula redonda. Luego eliminan esta partícula “atrapada” en una superficie plana con la misma característica como las partículas que usan el microscopio de energía nuclear. De esta manera, los investigadores pudieron moverse entre sí y medir la pequeña energía entre las superficies.
Las partículas probadas son pequeñas, solo 12 micrómetros, es decir, 12 millones de metros de diámetro. Fue difícil desarrollar la técnica de medición adecuada para medir la fricción giratoria que tuvo lugar en la partícula. Crear un contenedor adecuado está especialmente probado como desafíos. Sherly revela: “He creado 50 versiones hasta que no me encuentres que cumpla con los requisitos”.
Los investigadores crearon diferentes partículas para comprender cómo la superficie de la pequeña partícula afecta el comportamiento de los suspendidos. “Las partículas con la superficie lisa o muy resbaladiza se deslizan entre sí, independientemente de cómo las presionamos, independientemente de cómo las presionamos”, explicó Sher.
La situación era muy diferente con partículas ásperas o adhesivas, porque estas partículas están asociadas entre sí, como los engranajes y rodan con ligera resistencia. Hasta el final, los investigadores fijaron las partículas en el contenedor para medir su fricción deslizante. Esta fricción explica el dramático trueno de la suspensión que la fricción giratoria.
Los investigadores pudieron rotar las partículas correspondientes directamente de sus mediciones y lograr coeficientes para la fricción deslizante. Estas estadísticas se pueden usar para imitar suspensiones con una alta fracción de partículas en modelos de computadora, por ejemplo, y a través de ella para determinar las mejores características de la corriente. Estas ideas en los procesos microscópicos son las principales razones que son más gruesas, inaugurando nuevos enfoques para la exclusión de suspensiones de arte, construcción o vida cotidiana.
Entre otros, los beneficiarios pueden incluir fabricantes de la industria de concreto o micro electrónica. Este último ya está utilizando suspensiones densas con partículas conductoras metálicas para elementos de soldadura en las placas de circuito. La pasta de soldadura se presiona a través de la boquilla estrecha. Si el estrés es muy grande, la pasta puede sostener repentinamente la boquilla siendo más espesa.
“Para prevenir este comportamiento y adaptar esta suspensión nacional, necesitamos saber cómo se comportan las partículas en una microescala y qué obliga al proceso que ocurre en el proceso”, Isa Sa.