uma, Uma micrografia óptica dos ímãs coloidais em massa, após alguns minutos de rotação. b, Um diagrama esquemático de uma partícula coloidal. Os cubos coloidais de hematita de ~ 1,6 μm têm um momento magnético permanente (μ, flecha Negra). Eles estão suspensos na água, sedimentado em uma lâmina de vidro e girado por um campo magnético giratório (B, seta branca traçando o círculo branco). c, Uma micrografia óptica dos ímãs coloidais em massa com ampliação aumentada. d – g, As partículas se atraem e formam um material coeso com uma tensão superficial aparente que, em escalas de tempo de minutos a horas, comporta-se como um fluido:aglomerados se aglutinam (d) e se espalham como gotículas de líquido quando sedimentados contra uma parede dura (e); colapso das bolhas vazias (f); e quando levado por um obstáculo, o fluido flui em torno dele, afinamento e, eventualmente, revelando uma instabilidade para a formação de gotículas (g). Todas as imagens foram obtidas por meio de polarizadores cruzados. Crédito: Física da Natureza (2019). DOI:10.1038 / s41567-019-0603-8
Uma equipe de pesquisadores com membros de várias instituições nos EUA e uma na França criou um fluido quiral bidimensional que segue principalmente as teorias da hidrodinâmica. Em seu artigo publicado na revista Física da Natureza , o grupo descreve seu fluido, muitas de suas propriedades, e as formas como ele difere de outros fluidos. Alexander Abanov, da Stony Brook University, publicou um artigo News &Views na mesma edição do jornal, descrevendo o trabalho realizado pela equipe.
Os cientistas há muito procuram compreender as propriedades dos fluidos. Fazer isso não só levou a equações que descrevem seu comportamento, mas teorias que descrevem como outros tipos de fluidos que nem existem podem se comportar. Neste novo esforço, a equipe de pesquisa criou um tipo de fluido que até agora, era apenas teoria.
O fluido criado pelos pesquisadores consistia em milhões de cubos coloidais de hematita muito pequenos, cada um com um momento magnético. Para fazer com que se comportem como um fluido, um ímã foi girado em torno deles. O resultado foi um fluido quiral bidimensional. Abanov observa que o fluido foi considerado quiral porque as partículas no fluido que fluíam no sentido horário não eram exatamente as mesmas que fluíam no sentido anti-horário. Os pesquisadores explicam que o objetivo da criação do fluido quiral era testar teorias como as que se aplicam à invariância sob paridade e reversão de tempo, imposto sob um constituinte rotativo. Esse fluido, eles notam, remove as restrições de um fluido tradicional, e tem sido objeto de muitas pesquisas. Seu esforço leva o trabalho para o próximo nível, demonstrando fisicamente muitas de suas propriedades.
Ao estudar seu fluido em ação, os pesquisadores descobriram que o "bombeamento de borda" viscoso dissipativo era um mecanismo geral na hidrodinâmica quiral - que levava a ondas de superfície unidirecionais, que criou instabilidades - algo não encontrado em fluidos regulares. Eles também descobriram que as medições espectrais de seu fluido mostraram evidências de viscosidade Hall, uma propriedade teorizada de fluidos quirais, e que era menor do que a viscosidade de cisalhamento. Abanov observa que o efeito da viscosidade de Hall acabou sendo semelhante à tensão superficial, embora houvesse diferenças na dependência do comprimento de onda.
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