Ультразвуковые манипуляции и экструзия активных наностержней

Акустические волны могут контролировать сортировку частиц. Хотя исследователям удавалось отделять частицы по форме — например, бактерии от других клеток — в течение многих лет, способность контролировать их движение до сих пор оставалась в значительной степени нерешенной проблемой. Используя ультразвуковую технологию и микроканальное сопло, исследователи штата Пенсильвания разделяли, контролировали и выбрасывали различные частицы в зависимости от их формы и различных свойств. Свои результаты они опубликовали в журнале Small.

Создание изолированного турбулентного шарика, питаемого вихревыми кольцами

Буря в стакане воды: физики совершили прорыв в создании турбулентности. Группа ученых из Чикагского университета впервые придумала способ создания удерживаемой турбулентности в резервуаре с водой. Они используют кольцо струй для продувки петель до тех пор, пока не сформируется и не задержится изолированный «шар» турбулентности.

Распространения ультразвуковых волн в жидкостях, содержащих инкапсулированные пузырьки

Ученые из Университета Цукуба получили новое теоретическое уравнение распространения ультразвуковых волн через жидкости, содержащие инкапсулированные пузырьки. Они обнаружили, что включение сжимаемости оболочки пузыря было жизненно важным для точного предсказания поведения звуковых волн. Эта работа может привести к улучшению разрешения ультразвуковых изображений на основе разработки улучшенных контрастных веществ. Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.

Визуализация квантованных вихревых колец в сверхтекучем гелии для оценки квантовой диссипации

Ученые Осакского столичного университета численно исследовали взаимодействие между квантованным вихрем и нормальной жидкостью. Основываясь на экспериментальных результатах, исследователи выбрали наиболее последовательную из нескольких теоретических моделей. Обнаружено, что модель, учитывающая изменения в нормальной жидкости и учитывающая более точное с теоретической точки зрения взаимное трение, наиболее совместима с экспериментальными результатами. Выводы были опубликованы в Nature Communications.

Электронный нос или управление поведением жидкости для сверхчувствительного определения летучих веществ

Отслеживание летучих органических соединений важно для общественной безопасности и решения всех проблем, связанных с «запахом». С этой целью учёные представили конструкцию камеры на основе гидромеханики для электронного носа (e-nose), который постоянно обнаруживает летучие органические соединения в низких концентрациях. Стратегия, которая включает в себя использование устройства похожего на шунт для управления поведением потока жидкости, является шагом вперед в развитии технологии электронного носа. Статья «Управление поведением жидкости для сверхчувствительного определения летучих веществ» была опубликована в Applied Physics Reviews 23 мая 2023 года.

Гидродинамика вторичного распыления крови помогает криминалистам раскрыть преступления

В журнале Physics of Fluids исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго и Университета штата Айова смоделировали поведение капель крови во время вторичного распыления, чтобы изучить, как это явление влияет на место преступления. Команда изучила различные начальные размеры капель и подтвердила свою модель экспериментами. Они обнаружили, что эффект вторичного распыления был значительным и предсказуемым: более мелкие капли легче подхватывались газами огнестрельного оружия и поворачивались к жертве.

Масштабирование и прерывистость в турбулентных потоках упруговязкопластических жидкостей

Проведено трехмерное численное моделирование жидкостей EVP, демонстрирующих однородную изотропную турбулентность и сосредоточив внимание на их пластическом поведении. Один из наиболее важных результатов исследования был связан с распределением энергии в турбулентной жидкости EVP. В турбулентных течениях энергия передается от больших масштабов к малым через каскад вихрей и водоворотов. Это распределение энергии по шкале может быть определено количественно с помощью энергетического спектра. Выводы были опубликованы в журнале Nature Physics.

Обнаружение, прогнозирование и предотвращение разрывов аорты с помощью компьютерного моделирования

Исследователи из Индийского технологического института (BHU) Варанаси и Индийского технологического института Канпура создали компьютерную модель сердечно-сосудистой системы для прогнозирования раннего разрыва АБА и мониторинга состояния кровеносных сосудов пациентов. Группа исследовала влияние реалистичных, индивидуализированных форм ААА (аневризма брюшной аорты) на гемодинамику пульсирующих ньютоновских жидкостей в аорто-бедренной артерии в норме и при патологии.

Управление турбулентным переносом тепла путем управления когерентными структурами

Будучи последней нерешенной проблемой в классической физике, турбулентность жидкости привлекла большое внимание как академического, так и инженерного сообщества. Проведя серию исследований канонической системы тепловой турбулентности, а именно турбулентной конвекции Рэлея-Бенара, был обнаружен новый механизм настройки турбулентного теплопереноса посредством когерентных структурных манипуляций используя простое геометрическое ограничение. Работа опубликована в National Science Review.

Впервые визуализирована динамика электронов на жидком гелии

Международная команда под руководством Ланкастерского университета обнаружила, как электроны могут быстро скользить туда-сюда по квантовой поверхности под действием внешних сил. Исследование, опубликованное в журнале Physical Review B, впервые позволило визуализировать движение электронов в жидком гелии. Работа позволила визуализировать движение электронов, показав, как они скользят частично круговым и частично радиальным образом в вакууме над поверхностью жидкости.