根據(jù)羅格斯(Rutgers)合著的一項研究,科學家可能已經(jīng)弄清楚了塵埃顆粒如何粘在一起形成行星,這也可能有助于改善工業(yè)流程。
在家庭中,接觸時的粘附會導致細小顆粒形成塵埃兔子。類似地,在外層空間中,附著力會導致灰塵顆粒粘在一起。但是,大顆粒會由于重力而結合在一起,這是形成小行星和行星的基本過程。但是,在這兩個極端之間,聚集體如何增長一直是一個謎。
這項發(fā)表在《自然物理學》雜志上的研究發(fā)現(xiàn),微重力下的粒子(類似于被認為在行星際空間中的條件)會自發(fā)地產(chǎn)生強電荷并粘附在一起,形成大的聚集體。值得注意的是,盡管類似電荷相互排斥,但仍形成了類似電荷的聚集體,這顯然是因為電荷是如此之強以至于它們彼此極化并因此像磁體一樣起作用。
相關的過程似乎正在地球上起作用,流化床反應器生產(chǎn)從塑料到藥品的所有產(chǎn)品。在此過程中,吹氣將細小顆粒向上推,當細顆粒由于靜電聚集時,它們會粘在反應堆容器壁上,從而導致停工并降低產(chǎn)品質(zhì)量。
“我們可能已經(jīng)克服了理解行星如何形成的根本障礙,”合著者特洛伊·辛布羅特(Troy Shinbrot)說,他是新不倫瑞克大學羅格斯大學工程學院生物醫(yī)學工程系的教授。“還已經(jīng)確定了在工業(yè)過程中產(chǎn)生聚集體的機制,我們希望可以在未來的工作中對其進行控制。這兩種結果都取決于對極化是聚集體至關重要的新認識。”
這項由德國杜伊斯堡-埃森大學的研究人員領導的研究為在工業(yè)加工中潛在地控制細顆粒聚集開辟了道路。根據(jù)Shinbrot的說法,在工業(yè)過程中引入導電添加劑似乎比傳統(tǒng)的靜電控制方法更成功。
研究人員希望研究材料特性對粘附和聚集的影響,并可能開發(fā)出新的發(fā)電和存儲方法。