Физичари су открили да се песковите грануле понашају као течности различитих густина када се помешају - оне се пуне и плове.

Кретање у протоку масовних материјала као што су песак и каталитичке честице које се користе у хемијским

реактора , под широким спектром природних феномена — одИсти механизам се користи и у индустријским процесима, одКретање и мешање масовних чврстина често се демонстрира кретањем и мешањем масовних чврстинаупадљива сличност са течношћу, као што се дешава у покретним пешчаним динама, лавинама и живом песку.Истовремено , физика која стоји иза тако лабавих токова није тако добро схваћена као токови течности.

Недавно откриће Криса Бојса, ванредног професора хемије.у инжењерству на Универзитету Колумбија, објашњава природу нове породице гравитационих нестабилности у грануларним честицама различите густине које покреће гас. Слични процеси се не дешавају у течностима. У сарадњи са групом професора енергетике и инжењерства Кристофа Милера са ЕТХ Цириха, Бојсов тим је открио неочекивану нестабилност налик Рејли-Тејлору где се лакша зрна уздижу кроз тежа зрна у облику „прста“ и „мехурића зрна“. Рејли-Тејлорова нестабилност је резултат интеракције две течности различите густине које се не мешају — на пример, уља и воде, јер лакша течност одбија тежу. Ово никада раније није виђено између два сува зрнаста материјала.

Бојсова студија је први пут показала да је "мехур"из лаганог песка може да се уздиже кроз тешки песак, под условом да су обе врсте песка подложне вертикалним вибрацијама и узлазном струјању гаса. Научници су открили да баш као што се мехурићи ваздуха и уља дижу у води јер су лакши од воде и не желе да се мешају са њом, мехурићи из лаганог песка пролазе кроз тешки песак, чак и ако се две врсте песка темељно помешају.

„Верујемо да ће се наше откриће трансформисатинауке“, примећује Бојс. „Пронашли смо „грануларни“ аналог течних механичких нестабилности. „Наши резултати не могу само да објасне геолошке формације и процесе који су у основи формирања минералних наслага, већ се могу користити и у технологији обраде праха у енергетској, грађевинској и фармацеутској индустрији.

Истраживачи су такође пронашли тај гасток који делује на песак такође ствара друге гравитационе нестабилности, укључујући каскадно гранање зрнасте капљице надоле. Такође су показали да се Рејли-Тејлорова нестабилност као нестабилност јавља у широком опсегу брзина протока гаса и услова вибрација, формирајући различите структуре под различитим условима побуде.

"Ове нестабилности се могу применити."на различите системе, расветљава динамику грануларног окружења и нуди нове могућности за формирање обрасца у грануларним смешама за формирање нових производа у фармацеутској индустрији ”, додаје Беуис. "Посебно смо узбуђени због потенцијалног утицаја наших налаза на геолошке науке - ове нестабилности ће нам помоћи да схватимо како је структура планете формирана током дуге историје Земље и предвидети како ће се други обликовати у будућности."