Вызванная возмущениями гранулярная псевдоожижение как модель дистанционного инициирования землетрясений

Изучая в лаборатории миниатюрную версию Земли и представляя её в виде реологической жидкости, которая состоит из гранул, геофизики получили математическую модель, которая количественно объясняет как землетрясение Ландерс в Южной Калифорнии в 1992 году удаленно спровоцировало второе сейсмическое событие в 415 км к северу. Новая модель точно описывает повышение давления жидкости, наблюдаемое в зоне субдукции Нанкай недалеко от Японии после серии небольших землетрясений в 2003 году. Обнаружено, что очень небольшое возмущение, небольшая сейсмическая волна, способна вызвать полную реструктуризацию зернистого материала. На короткое время гранулы ведут себя как жидкость, а не как твердое вещество. После того как пусковая экспериментальная волна прошла, трение снова берет верх, и гранулы снова застревают в новой конфигурации.

Экспериментальные ограничения на вязкость внутреннего ядра Земли

Поскольку считается, что внутреннее ядро состоит из гексагонального плотноупакованного железа (ГПУ-железа), информация о вязкости ВПУ-железа является ключом к пониманию динамики внутреннего ядра. В новом исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, учёные из Японии и Великобритании изучили реологию ВПУ-железа на основе экспериментов по деформации под высоким давлением и при высокой температуре.

Полукристаллический полимер течет при температурах ниже его точки плавления

Полукристаллические полимеры представляют собой твердые вещества, которые, как предполагается, могут течь только при температуре выше их температуры плавления. В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, Чиен-Хуа Ту и исследовательская группа из Института исследований полимеров имени Макса Планка в Германии и Университета Янины в Греции поместили кристаллы в наноскопические цилиндрические поры, чтобы показать текучую природу полукристаллических полимеров ниже уровня их точки плавления (наряду с промежуточным состоянием вязкости до состояний расплава и кристаллов).

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.

Гидродинамические свойства улучшают моделирование броуновской динамики

Исследователи из Института промышленных наук Токийского университета добавили влияние гидродинамики, которая включает свойства потока и сжимаемости воды, к компьютерному моделированию взвешенных заряженных частиц в электрическом поле. Они обнаружили, что это значительно улучшило предсказания окончательных структур по сравнению с обычными вычислительными моделями. Эта работа может помочь объяснить, как гидродинамические взаимодействия влияют на самоорганизацию взвешенных в растворе частиц, в том числе в биологических системах, таких как клетки. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Сложные коацерватные капли для изучения электродинамического отклика биологических материалов

Новое исследование, проведенное Инженерным колледжем Каллена* Университета Хьюстона в сотрудничестве с Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Чикагским университетом, показало простой способ стабилизации капель полиэлектролитного коацервата, которые не слипаются и не деформируются под действием электрического поля. Исследование было недавно опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Физика взаимосвязи между сцеплением и эрозией

Представлено новое исследование, в котором изучается, как сцепление между частицами может влиять на начало эрозии. Используя недавно разработанный метод, который позволяет контролировать сцепление между модельными зернами, а затем проводя эксперименты, в которых использовали струю воздуха для смещения зерен, лучше понять сцепление, которое удерживает частицы вместе; эрозию, из-за которой они разъединяются; и транспорт, который включает в себя то, как далеко перемещаются смещенные частицы.

Происхождение бозонного пика в аморфных твердых телах

Ученые из Института промышленных наук Токийского университета использовали моделирование молекулярной динамики, чтобы лучше понять необычные свойства аморфных твердых тел, таких как стекло. Они обнаружили, что определенные динамические дефекты помогают объяснить разрешенные колебательные моды внутри материала. Эта работа может привести к управлению свойствами аморфных материалов.

Зернистая материя и некоторые модели черных дыр демонстрируют схожие нелинейные эффекты

Исследователи из Института теоретической физики (ITP) Китайской академии наук (CAS) и Шанхайского университета Цзяо Тонг (SJTU) обнаружили, что зернистая материя (например, песок) и некоторые модели черных дыр демонстрируют схожие нелинейные эффекты. Мост между ними — голографическая двойственность. Исследование было опубликовано в журнале Science Advances 1 июня.

Падающие пласты песка имеют тот же механизм дестабилизации, что и плавящийся желатин

Исследователи из Токийского столичного университета выявили ключевые сходства между поведением гранулированных материалов и плавящихся гелей. Они обнаружили, что падающие пласты песка имеют тот же механизм дестабилизации, что и плавящийся желатин, поскольку он нагревается снизу, особенно то, как ключевые параметры масштабируются в зависимости от толщины псевдоожиженной области. Их выводы, опубликованные в Scientific Reports, проливают свет на наше понимание дестабилизации под действием гравитации, проявляющейся в лавинах, оползнях и промышленных транспортных процессах.