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wzatv:【j2开奖】全新形态液体无需外力自主流动,美科学家颠覆流体力学认知(3)

时间:2017-04-02 13:11来源:本港台现场报码 作者:j2开奖直播 点击:
这种由小湍流合成的宏观平行流动的方向是随机的,可以是顺时针方向,也可以是逆时针方向。然而,如果对圆弧形流道的表面稍加改变,在表面增加一些

  这种由小湍流合成的宏观平行流动的方向是随机的,可以是顺时针方向,也可以是逆时针方向。然而,如果对圆弧形流道的表面稍加改变,在表面增加一些锯齿形的凹凸结构,科学家们就可以进而控制流动的方向。

  更进一步,科学家们设计了很复杂的管路来测试主动流体的“智力”水平。实验发现,不论是直道还是弯道,主动流体都会从容流过,但如果是末端封死的死路,它们还会很聪明地停下。这让科学家们意识到,使用这种主动流体构建复杂流体输运网络、甚至依赖主动流体设计全新机械设备的可能性。

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主动流体还很聪明,死路它们还不过去!

  当然,这只是人类发明的第一种主动流体,依赖难以获取的牛脑细胞,和最多几个小时就会耗尽的生物能量。

  不过,实验中的管路虽然只有1毫米宽,但相对于直径十几微米的微管来说,这已经是非常巨大的尺寸了。而且,科学家们发现,形成自组织平行流动的条件非常宽泛,在许多不同尺度下都可以实现。

  这一令人欣喜的发现意味着,人类将有可能在此基础上,进一步开发出更多的主动流体。在较微小的尺度上,布兰迪斯大学的这一团队已经实现了用生物原料制造微观流体机械的可能性。下一步,我们期待科学家们可以使用非生物原料、制造出更加宏观尺度的主动流体,让人类对流体的了解和应用站上一个全新的高度。

  也许有一天,当人们需要把石油从油田运到炼油厂时,将不再需要复杂的管网与精密的压力控制,而是只需告诉石油哪里需要它,它就可以自己克服关山险阻,聪明准确地流过去呢!

  参考:

  Goodman, L. (n.d.). Inventing a new kind ofmatter. Retrieved fromhttps://phys.org/news/2017-03-kind.html

  Henkin, G., DeCamp, S. J., Chen, D. T. N., Sanchez,T., &Dogic, Z. (2014). Tunable dynamics of microtubule-based activeisotropic gels. Philosophical Transactions of the Royal Society A:Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 372(2029), 20140142–20140142.https://doi.org/10.1098/rsta.2014.0142

  Sanchez, T., Welch, D., Nicastro, D.,&Dogic, Z. (2011). Cilia-Like Beating of Active Microtubule Bundles.Science, 333(January), 22–25.

  Wu, K.-T., Hishamunda, J. B., Chen, D. T.N., DeCamp, S. J., Chang, Y.-W., Fernández-Nieves, A., … Dogic, Z. (2017).Transition from turbulent to coherent flows in confined three-dimensionalactive fluids. Science, 355(6331), eaal1979.https://doi.org/10.1126/science.aal1979

  Depletion force. (n.d.). Retrieved fromhttps://en.wikipedia.org/wiki/Depletion_force

  Kinesin. (n.d.). Retrieved fromhttps://en.wikipedia.org/wiki/Kinesin

  Microtubule. (n.d.). Retrieved fromhttps://en.wikipedia.org/wiki/Microtubule

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