Belirli bir tür yağ damlacıkları soğutulduğunda ve küçüldüğünde şekil değiştirir: küreselden ikosahedralden düz altıgene. İki rakip teori bunu tam olarak açıklayamazdı, ancak şimdi Ireth García-Aguilar ve Luca Giomi’nin Fiziksel İnceleme Mektubu gizemi çözüyor.
Bulgarlar onlarla oyun oynarken, özel bir şeylerin döndüğünü fark ettiler. Sıcaklık düşürüldüğünde, damlacıklar sıradan küresel şekillerden garip, kristal benzeri ikosahedral şekillere kaydı. Daha da düşük sıcaklıklarda , köşelerinde büyüyen dokunaçlarla dört kenarlı eşkenar dörtgenlere veya altıgenlere dönüştüler.
Aynı sıralarda, İsrail’deki Bar-Ilan Üniversitesi’nde bu mektubun yazarlarından Eli Sloutskin liderliğindeki bir başka grup da benzer gözlemler yaptı ve daha sonra küçük damlacıkların büyük damlacıklara kıyasla şekillerini değiştirmeye daha yatkın olduğunu fark etti .
Acayip
Giomi, “Bu ilham verici, çok egzotik ve beklemeyeceğiniz bir şey” diyor. Normalde, büyük elastik tabakalar daha yumuşaktır ve küçük tabakalara göre bükülmeye daha yatkındır. “Biri bir tarafta bir kağıt tutarak bunu doğrulayabilir: bir A4 sayfası anında kendi ağırlığı altında bükülür, ancak daha küçük bir kağıt, böyle bir posta pulu düz kalır. Kağıt ne kadar büyükse, tork o kadar yüksek olur deneyimler, daha kolay bükülür. “
Sofia Üniversitesi’ndeki grubun kendisi, yüzey aktif maddeler tabakasının altındaki özel bir ince tabakanın kenarlara neden olduğu bir teori geliştirdi, “ancak daha sonra Sloutskin’in laboratuvarının ayrıntılı mikroskopi görüntüleri böyle bir katman görmedi” diyor Giomi.
Şekil dönüşümlerini ve anormal boyut bağımlılığını açıklamak için Leiden fizikçileri, modellerine dört farklı bileşeni dahil etmek zorunda kaldı: yüzey gerilimi, yerçekimi, kusurlar ve kendiliğinden eğrilik. İkincisi, katı tabakayı oluşturan moleküllerin şeklinin bir etkisidir. Uzun moleküller bir kutudaki kibritler gibi istiflendiğinde, arayüz düzdür, ancak moleküllerin uçlarından birinin diğerinden daha şişman olması durumunda ortaya çıkan zar, tercih edilen bir eğriliğe sahip olabilir.
Tuhaf dokunaçlar
Kusurlar ve yerçekimi damlacıkları bükme eğilimindeyken, yüzey gerilimi küresel şekli geri kazanma eğilimindedir. Ancak, kendiliğinden eğriliğin varlığında, damlacıklar küçüldükçe bu etki zayıflar, böylece küçük damlacıklar yüzleşmeye yatkın hale gelir. Bu, gizemli davranışı açıklıyor, araştırmacılar Physical Review Letters’da yazıyorlar.
Bununla birlikte, açıklanması gereken bir şey var: en düşük sıcaklıklarda gelişen tuhaf dokunaçlar. “Ama fikirlerimiz var” diyor Giomi.
Bu tip araştırmanın temel ve merak odaklı olduğunu ekliyor. Ancak canlı hücrelerin davranışları her zaman bir ilham kaynağıdır. “Biyolojik hücreler, farklı koşullar altında şekillerini değiştirme konusunda olağanüstü bir kapasiteye sahiptir.”
Giomi’nin araştırma konularından biri, kanser hücrelerinin ana tümörlerini nasıl ayırmayı ve ölümcül metastazlar oluşturmak için vücutta göç etmeyi nasıl başardıklarıdır . Giomi: “Kanser hücreleri bunu yapabilmek için dramatik şekil değişikliklerine uğramak zorundadır.” Mikron boyutundaki basit nesnelerin şekillerini ne kadar bağımsız bir şekilde ayarlayabildiğini anlamak, bu işlemlerin şifresini çözmek için kritik olabilir.