Fiziķi ir atklājuši, ka smilšu granulas darbojas kā šķidrumi ar dažādu blīvumu, ja tie ir sajaukti - tie burbulē un peld.

Kustība beramkravu materiālu, piemēram, smilšu un katalītisko daļiņu, plūsmā, ko izmanto ķīmiskajā vielā

reaktori, kas ir pamatā visdažādākajām dabas parādībām – noTas pats mehānisms tiek izmantots rūpnieciskos procesos, sākot noPar beztaras cietvielu kustību un sajaukšanos bieži liecina beztaras cietvielu kustība un sajaukšanapārsteidzoša līdzība ar šķidrumiem, kā tas notiek kustīgās smilšu kāpās, lavīnās un ātrvilcienos.Tajā pašā laikā fizika, kas slēpjas aiz šādām brīvām plūsmām, nav tik labi saprotama kā šķidruma plūsmas.

Ķīmijas asociētā profesora Krisa Boisa nesens atklājums.Kolumbijas universitātes inženierzinātnēs izskaidro jaunas gravitācijas nestabilitātes saimes būtību dažāda blīvuma granulētās daļiņās, kuras virza gāze. Šķidrumos līdzīgi procesi nenotiek. Sadarbībā ar ETH Cīrihes enerģētikas un inženierzinātņu profesora Kristofa Millera grupu Beuys komanda atklāja negaidītu Rayleigh-Taylor līdzīgu nestabilitāti, kad vieglāki graudi paceļas cauri smagākiem graudiem "pirkstu" un "graudu burbuļu" veidā. Rayleigh-Taylor nestabilitāte rodas, mijiedarbojoties diviem dažāda blīvuma šķidrumiem, kas nesajaucas, piemēram, eļļa un ūdens, jo vieglāks šķidrums atgrūž smagāko. Tas nekad agrāk nebija redzēts starp diviem sausiem granulētiem materiāliem.

Boisa pētījums pirmo reizi parādīja, ka "burbulis"no vieglām smiltīm var pacelties cauri smagajām smiltīm, ja abi smilšu veidi ir pakļauti vertikālai vibrācijai un augšupvērstai gāzes plūsmai. Zinātnieki atklājuši, ka tāpat kā gaisa un naftas burbuļi paceļas ūdenī, jo tie ir vieglāki par ūdeni un nevēlas ar to sajaukties, arī vieglo smilšu burbuļi iziet cauri smagajām smiltīm, pat ja abus smilšu veidus rūpīgi mēģina sajaukt.

"Mēs ticam, ka mūsu atklājums mainīsieszinātne," atzīmē Boiss. "Mēs esam atraduši šķidruma mehāniskās nestabilitātes "granulētu" analogu. "Mūsu rezultāti var ne tikai izskaidrot ģeoloģiskos veidojumus un procesus, kas ir minerālu atradņu veidošanās pamatā, bet arī var tikt izmantoti pulvera apstrādes tehnoloģijā enerģētikas, būvniecības un farmācijas nozarē."

Pētnieki arī atklāja, ka gāzeplūsma, kas iedarbojas uz smiltīm, rada arī citas gravitācijas nestabilitātes, tostarp lejupejošā granulētā piliena kaskādes atzarošanos. Viņi arī parādīja, ka Rayleigh-Taylor nestabilitāte kā nestabilitāte notiek plašā gāzes plūsmas ātruma un vibrācijas apstākļu diapazonā, veidojot dažādas struktūras dažādos ierosmes apstākļos.

"Šīs nestabilitātes, kuras var izmantotuz dažādām sistēmām, izgaismojiet granulētās vides dinamiku un piedāvā jaunas iespējas veidot modeli granulētos maisījumos jaunu produktu veidošanai farmācijas nozarē, ”piebilst Beuys. "Mēs esam īpaši satraukti par mūsu secinājumu iespējamo ietekmi uz ģeoloģiskajām zinātnēm - šīs nestabilitātes palīdzēs mums saprast, kā planētas struktūra ir veidojusies garajā Zemes vēsturē un paredzēt, kā citi veidosies nākotnē."