Pecahkan misteri batang titik

Kredit: Universitas Leiden

Saat mendingin dan menyusut, jenis tetesan minyak tertentu berubah bentuk: dari bulat ke ikosahedral ke heksagonal datar. Dua teori persaingan tidak dapat sepenuhnya menjelaskan hal ini, tetapi sekarang, Irith Garcia-Aguilar dan Luca Giomi telah memecahkan misteri makalah ulasan fisik.

Itu adalah penemuan yang tidak disengaja. Peneliti Bulgaria di Universitas Sophia sedang mempelajari tetesan minyak kecil alkana dalam air, yang distabilkan oleh molekul surfaktan seperti sabun. “Ini mirip dengan font emulsi di mayones, dan sebagai tambahan, mereka terikat pada molekul unilateral beku dan surfaktan di alkana,” kata Luca Giomi.

Ketika orang-orang Bulgaria itu bermain-main dengan mereka, mereka menyadari bahwa sesuatu yang istimewa sedang terjadi. Ketika suhu diturunkan, tetesan berpindah dari bentuk bola normal ke bentuk kristal ganjil ikosahedral. Bahkan pada suhu rendah mereka berkembang menjadi belah ketupat empat sisi atau segi enam, dengan alat tenun yang tumbuh di sudut-sudutnya.

Sekitar waktu yang sama, tim lain dari Universitas Bar-Ilan di Israel, yang dipimpin oleh Eli Slautskin, asisten surat itu, melakukan pengamatan serupa dan menemukan bahwa tetesan yang lebih kecil lebih cenderung berubah bentuk daripada yang lebih besar.

Tetes cairan heksagonal

Tetes cairan heksagonal. Penghargaan: Ann Denkov dkk. Nature 1-4 (2015) doi: 10.1038 / Nature 16189

Luar

“Ini menginspirasi, sangat eksotis dan sesuatu yang tidak Anda harapkan,” kata Geomi. Biasanya, lembaran elastis besar cenderung terkulai dan lebih mudah tertekuk daripada lembaran yang lebih kecil. “Seseorang dapat memverifikasi ini dengan memegang selembar kertas di satu sisi: selembar kertas A4 akan segera ditekuk karena beratnya sendiri, tetapi lembaran yang lebih kecil, seperti perangko, akan tetap lurus. Semakin besar lembarannya, semakin mudah mengalami torsi dalam pengaturan berputar.

Geomi mengatakan tim di Universitas Sophia mengembangkan teori mereka sendiri yang menyebabkan lapisan tepi yang sangat tipis di bawah lapisan surfaktan, “tetapi kemudian gambar mikroskop rinci dari lab Slutskin tidak melihat lapisan seperti itu.”

Untuk menyampaikan perubahan bentuk serta ketergantungan ukuran yang luar biasa, fisikawan Leiden harus memasukkan empat elemen berbeda dalam model mereka: tegangan permukaan, gravitasi, cacat, dan kelengkungan spontan. Yang terakhir ini berpengaruh pada ukuran molekul yang membentuk lapisan padat. Ketika molekul panjang disusun seperti korek api dalam kotak, antarmuka menjadi datar, tetapi ketika ujung salah satu molekul lebih menyenangkan daripada yang lain, membran yang dihasilkan mungkin memiliki kelengkungan yang diinginkan.

Tenda aneh

Cacat dan gravitasi cenderung membengkokkan batang, tetapi tegangan permukaan mengembalikan bentuk bola. Namun, dengan adanya kelengkungan spontan, efek ini melemah saat tetesan menjadi lebih kecil, sehingga memberikan tetesan yang lebih kecil kecenderungan untuk menghadap. Ini menjelaskan perilaku misterius tersebut, tulis para peneliti di sebuah makalah Surat ulasan fisik.

Tapi satu hal yang masih harus dijelaskan: Tenda aneh yang tumbuh subur pada suhu terendah. “Tapi kami punya ide,” kata Geomi.

Dia menambahkan bahwa jenis penelitian ini orisinal dan menarik. Tapi perilaku sel hidup selalu menjadi inspirasi. “Sel biologis memiliki kemampuan untuk mengubah bentuknya dalam situasi yang berbeda.”

Salah satu topik dalam penelitian ini adalah bagaimana sel kanker membelah tumor aslinya dan bermigrasi ke dalam tubuh untuk membentuk metastasis ganas. Geomi: “Sel kanker perlu berubah bentuk secara dramatis.” Memahami bagaimana objek berukuran mikron biasa dapat menyesuaikan ukurannya secara mandiri penting untuk memahami proses ini.

Referensi: “Menghadapi dan meratakan tetesan emulsi: model mekanis”, 2121 2021, oleh Irith Garcia-Aguilar, Piermarco Fonda, Eli Slutskin dan Luka Geomi. Surat ulasan fisik.
DOI: 10.1103 / FizerVivelet.2626.038001

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.