«Представьте себе вашу любимую итальянскую заправку для салата», — пояснил Томас Рассел, профессор Массачусетского университета в Амхерсте, один из авторов статьи. — Она состоит из масла, воды и специй, и перед тем, как вылить ее в салат, вы встряхиваете ее, чтобы все ингредиенты смешались». Именно эти специи, эти маленькие частицы постороннего вещества, и позволяют смешиваться воде и маслу, которые обычно так не поступают. В термодинамике этот процесс называется эмульгированием.
Эмульгирование лежит в основе широкого спектра технологий, не только в кулинарии. Однажды аспирант Энтони Райх смешал порцию этой «заправки для салата», чтобы посмотреть, что он может создать — только вместо специй он использовал намагниченные частицы никеля. После встряхивания смесь, к полному удивлению всех присутствующих, приняла форму сосуда с узким, но расширяющимся кверху горлышком. Вне зависимости от того, сколько раз или как сильно он встряхивал смесь, эта форма всегда возвращалась.
Проведя несколько циклов моделирования, ученые установили, что этот необычный феномен объясняется сильным магнетизмом. «Если очень внимательно посмотреть на отдельные наночастицы намагниченного никеля, которые образуют границу между водой и маслом, можно получить чрезвычайно подробную информацию о том, как возникают различные формы. В этом случае частицы намагничены достаточно сильно, чтобы их сборка препятствовала процессу эмульгирования, который описывают законы термодинамики», — сказал профессор Дэвид Хогланд, один из исследователей.
Обычно частицы в смеси масла и воды уменьшают натяжение на границе двух жидкостей, позволяя им смешиваться. Но сильно намагниченные частицы, наоборот, увеличивают натяжение, изгибая границу между маслом и водой в изящную кривую.
Ученые пока не знают, какое практическое применение может быть у их открытия, пишет сайт университета.
До сих пор искусственные гели могли имитировать либо прочность кожи, либо ее способность к регенерации, но не оба свойства одновременно. Исследователи из Финляндии и Германии создали гидрогель с уникальной структурой, который преодолевает эти ограничения.
