Een team van onderzoekers met leden van verschillende instellingen in de VS en één in Frankrijk heeft een tweedimensionale chirale vloeistof gecreëerd die voornamelijk hydrodynamische theorieën volgt. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica , de groep beschrijft hun vloeistof, veel van zijn eigenschappen, en de manier waarop het verschilt van andere vloeistoffen. Alexander Abanov van Stony Brook University heeft een News &Views-stuk gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin het werk van het team wordt geschetst.

Wetenschappers hebben lang geprobeerd de eigenschappen van vloeistoffen te begrijpen. Dit heeft niet alleen geleid tot vergelijkingen die zijn gedrag beschrijven, maar theorieën die beschrijven hoe andere soorten vloeistoffen die niet eens bestaan, zich zouden kunnen gedragen. In deze nieuwe poging het onderzoeksteam heeft een soort vloeistof gecreëerd die tot nu toe, was slechts theorie.

De vloeistof die door de onderzoekers werd gecreëerd, bestond uit miljoenen zeer kleine hematiet-colloïdale blokjes, elk met een magnetisch moment. Om ze te laten gedragen als een vloeistof, er werd een magneet omheen gedraaid. Het resultaat was een tweedimensionale chirale vloeistof. Abanov merkt op dat de vloeistof als chiraal werd beschouwd omdat de deeltjes in de vloeistof die met de klok mee stroomden niet precies dezelfde waren als die tegen de klok in. De onderzoekers leggen uit dat het doel van het creëren van de chirale vloeistof was om theorieën te testen zoals die welke van toepassing zijn op invariantie onder pariteit en tijdomkering, opgelegd onder een roulerend bestanddeel. Zo'n vloeistof, zij merken op, verwijdert de beperkingen van een traditionele vloeistof, en is het onderwerp geweest van veel onderzoek. Hun inspanning tilt het werk naar een hoger niveau door veel van zijn eigenschappen fysiek te demonstreren.

Bij het bestuderen van hun vloeistof in actie, de onderzoekers ontdekten dat dissipatieve viskeuze "edge-pumping" een algemeen mechanisme was in de chirale hydrodynamica - het leidde tot unidirectionele oppervlaktegolven, wat instabiliteit veroorzaakte - iets dat niet in gewone vloeistoffen wordt aangetroffen. Ze ontdekten ook dat spectrale metingen van hun vloeistof tekenen vertoonden van Hall-viscositeit, een theoretische eigenschap van chirale vloeistoffen, en dat het kleiner was dan de afschuifviscositeit. Abanov merkt op dat het effect van de Hall-viscositeit vergelijkbaar bleek te zijn met de oppervlaktespanning, hoewel er verschillen waren in golflengteafhankelijkheid.

© 2019 Wetenschap X Netwerk