Ученые, выяснили, как частицы пыли при слипании, образуют планеты, согласно исследованию Рутгера, которое также может помочь улучшить промышленные процессы.
В наших домах, слипание маленьких частиц может привести к образованию мелких пылевых частиц. Точно так же в космическом пространстве адгезия (сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел) заставляет частицы пыли слипаться. Крупные частицы, однако, могут объединяться под действием силы тяжести - важного процесса формирования астероидов и планет. Но их рост до сих пор оставался загадкой.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Physics, показало, что частицы в условиях микрогравитации - аналогичные условиям, которые как считается находятся в межпланетном пространстве - спонтанно образуют сильные электрические заряды и слипаются, образуя крупные соединения. Примечательно, что хотя подобные заряды отталкивают друг друга, тем не менее, образуются такие же заряженные соединения, по-видимому, потому что заряды настолько сильны, что поляризуют друг друга и, следовательно, действуют как магниты.
Связанные с этим процессы, похоже, также работают на Земле, где реакторы с псевдоожиженным слоем производят все, от пластмасс до фармацевтических препаратов. Во время этого процесса продувочный газ выталкивает мелкие частицы вверх, и когда частицы собираются из-за статического электричества, они могут прилипать к стенкам корпуса реактора, что приводит к остановкам и низкому качеству продукта.
«Возможно, мы преодолели фундаментальное препятствие в понимании того, как образуются планеты», - сказал соавтор Трой Шинброт, профессор кафедры биомедицинской инженерии в Школе инженерии в Университете Рутгера в Нью-Брансуике. «Механизмы для генерации таких соединений в промышленных процессах также были идентифицированы, и мы надеемся, что они могут быть проконтролированы в будущей работе. Оба результата зависят от нового понимания того, что электрическая поляризация является центральной для их слипания».
Исследование, проведенное учеными из Университета Дуйсбург-Эссен в Германии, открывает возможности для потенциального контроля агрегации мелких частиц при промышленной переработке. Похоже, что введение добавок, которые проводят электричество, может быть более успешным для промышленных процессов, чем традиционные подходы электростатического контроля, согласно словам Шинброта.
Исследователи хотят исследовать влияние свойств материала на прилипание и агрегацию и, возможно, разработать новые подходы к производству и хранению электроэнергии.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191209203516
Обозрение "Terra & Comp".
