Het verstoren van een mix van twee vloeistoffen kan verrassende effecten opleveren. Bijvoorbeeld, als een deel van het mengsel in een andere samenstelling wordt gebracht, het start een proces genaamd diffusie, die doorgaat totdat het vloeibare mengsel terugkeert naar het rustpunt, die natuurkundigen evenwicht noemen. Het begrijpen van het onderliggende fysieke fenomeen is belangrijk omdat diffusie alomtegenwoordig is in fysieke en biologische processen, zoals het transport van voedingsstoffen in onze cellen. Nutsvoorzieningen, een Italiaans team van natuurkundigen heeft ontdekt dat cocktails met twee vloeistoffen lange-afstandscorrelaties vertonen, zowel bij evenwicht als bij verstoring. Dit betekent dat grote regio's met enigszins verschillende fysische eigenschappen naast elkaar bestaan ​​in dezelfde vloeistof.

Buiten de evenwichtstoestand, de auteurs leggen uit, dit komt door de koppeling tussen het verschil in concentratie tussen verschillende delen van de vloeistof en spontane fluctuaties, die ook worden waargenomen wanneer het mengsel in evenwicht is. Deze bevindingen zijn gepubliceerd in EPJ Evas onderdeel van de Topical Issue "Non-isothermal transport in complexe vloeistoffen" door Fabio Giavazzi van de Universiteit van Milaan, Italië, en collega's. Ze impliceren dat de langetermijneffecten, waargenomen wanneer het mengsel niet in evenwicht is, moet in aanmerking worden genomen als een extra bijdrage aan de effecten die worden waargenomen wanneer het mengsel in evenwicht is, om de diffusiemechanismen te begrijpen.

Vaak maskeert de zwaartekracht het onderliggende fysieke fenomeen. Nu hebben Italiaanse natuurkundigen een nieuwe manier gevonden om deze moeilijkheid te overwinnen door een vloeistofmengsel dicht bij een bijzonder evenwichtspunt te bestuderen met een optische microscoop. Ze onderzochten de cocktail zowel wanneer de twee vloeibare componenten op een temperatuur waren die laag genoeg was om twee verschillende vloeistoffen te blijven, en net boven de overgangstemperatuur, waar ze beginnen te mengen tot een cocktail. De auteurs concentreerden zich aanvankelijk op de vloeistofmix bij evenwicht, en vervolgens op de periode waarin het van zijn aanvankelijke evenwichtstoestand naar de uiteindelijke evenwichtstoestand verschuift, na te zijn gestoord door een temperatuurverandering.

Buiten evenwicht, de auteurs concentreerden zich op de concentratiegradiënt in de vloeistof veroorzaakt door de temperatuurverandering. Ze ontdekten dat tijdens deze overgang verschillende parameters, inclusief de diffusiecoëfficiënt D van het mengsel, op dezelfde manier in de tijd variëren en verslaafd lijken te zijn aan de snelheid van de overgang. Hun experimentele waarnemingen komen overeen met de theoretische verwachtingen.