과학자들은 콜로이드 현탁액의 탄력성을 탐구합니다.

2023년 7월 24일

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

사실 확인된

동료 검토 출판물

신뢰할 수 있는 출처

교정하다

작성자: Springer

실험에 따르면 올바른 조건에서 콜로이드 현탁액의 탄성은 특정 값에서 최고조에 달하며, 이는 재료에 적용된 변형과 고체 입자 사이의 인력 강도에 따라 달라집니다.

작은 고체 입자가 유체에 부유하는 콜로이드 물질의 거동은 입자가 서로 상호 작용하는 방식에 크게 좌우됩니다. 프랑스 스트라스부르 대학의 Pascal Hébraud가 이끄는 팀은 The European Physical Journal E에 발표된 새로운 연구를 통해 특정 조건에서 진동 흐름을 받는 실리카 기반 콜로이드의 탄성이 어떻게 특정 값에서 최고조에 달하는지 보여줍니다.

그들의 발견은 재료 과학, 식품 기술, 건설 및 나노 기술과 같이 광범위한 분야에서 사용되는 콜로이드 물질의 거동을 조작하는 향상된 기술로 이어질 수 있습니다.

부유 콜로이드 입자가 적절한 밀도로 채워지면 접촉 입자 네트워크를 형성하여 재료 전체에 힘을 전달할 수 있습니다. 재료가 흐르면서 점점 더 많은 입자가 이러한 네트워크에 모여 스트레스가 증가하게 됩니다.

결국 이로 인해 입자가 새로운 네트워크로 재배열될 수 있으며, 최종 구조는 입자 간의 인력과 입자를 분해하는 힘 사이의 경쟁으로 인해 발생합니다. 콜로이드 현탁액이 지속적으로 흐를 때 이러한 네트워크는 지속적으로 분리되고 재배열됩니다. 그러나 흐름에 작은 진동이 도입되면 상황이 바뀔 수 있습니다.

일련의 실험을 통해 Hébraud 팀은 소금 용액에 있는 실리카 입자의 현탁액에 약간의 진동 흐름을 도입했습니다. 그들은 입자 인력과 분해 사이의 경쟁으로 인해 물질의 탄성이 시간이 지남에 따라 변하고 특정 값에서 최고조에 달한다는 사실을 발견했습니다. 이 피크의 위치는 물질에 적용된 변형과 실리카 입자 사이의 인력에 따라 달라졌으며, 팀은 용액의 염도를 변경하여 이를 변경했습니다. Hébraud와 동료들은 이제 그들의 관찰을 설명하기 위한 새로운 수학적 법칙을 개발하는 것을 목표로 할 것입니다.

이것이 달성된다면 궁극적으로 연구자들이 콜로이드 현탁액의 기능을 더욱 발전시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

추가 정보: Maxime Liard 외, 진동 흐름 하에서 농축된 콜로이드 현탁액의 응집 동역학, The European Physical Journal E (2023). DOI: 10.1140/epje/s10189-023-00294-7

저널 정보:유럽 ​​물리 저널 E

스프링거 제공