นักฟิสิกส์ค้นพบว่าเม็ดทรายมีลักษณะคล้ายของเหลวที่มีความหนาแน่นแตกต่างกันเมื่อผสมกัน - พวกมันมีฟองและลอย

การเคลื่อนที่ในการไหลของวัสดุจํานวนมากเช่นทรายและอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในสารเคมี

เครื่องปฏิกรณ์รองรับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่หลากหลาย - จากกลไกเดียวกันนี้ใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมจากการเคลื่อนที่และการผสมของแข็งจํานวนมากมักแสดงให้เห็นโดยการเคลื่อนที่และการผสมของแข็งจํานวนมากมีความคล้ายคลึงกับของเหลวเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเนินทรายที่เคลื่อนที่หิมะถล่มและทรายดูดในเวลาเดียวกันฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังการไหลหลวมดังกล่าวยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีเท่ากับการไหลของของเหลว

การค้นพบล่าสุดโดย Chris Boyce รองศาสตราจารย์วิชาเคมีในด้านวิศวกรรมศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย อธิบายถึงธรรมชาติของความไม่เสถียรของแรงโน้มถ่วงกลุ่มใหม่ในอนุภาคละเอียดที่มีความหนาแน่นต่างกันซึ่งถูกขับเคลื่อนด้วยก๊าซ กระบวนการที่คล้ายกันจะไม่เกิดขึ้นในของเหลว ในความร่วมมือกับกลุ่มศาสตราจารย์ด้านพลังงานและวิศวกรรม Christoph Müller ที่ ETH Zurich ทีมงานของ Beuys ได้ค้นพบความไม่แน่นอนแบบ Rayleigh-Taylor ที่ไม่คาดคิด โดยที่เมล็ดที่เบากว่าจะลอยขึ้นมาผ่านเมล็ดที่หนักกว่าในรูปของ "นิ้ว" และ "ฟองเมล็ดข้าว" ความไม่แน่นอนของเรย์ลีห์-เทย์เลอร์เป็นผลมาจากอันตรกิริยาของของเหลวสองชนิดที่มีความหนาแน่นต่างกันซึ่งไม่ได้ผสมกัน เช่น น้ำมันและน้ำ เนื่องจากของเหลวที่เบากว่าจะผลักของเหลวที่หนักกว่าออกไป สิ่งนี้ไม่เคยเห็นมาก่อนระหว่างวัสดุเม็ดแห้งสองชนิด

ผลการศึกษาของบอยซ์เผยเป็นครั้งแรกว่า “ฟองสบู่”จากทรายเบาสามารถลอยขึ้นผ่านทรายหนักได้ โดยมีเงื่อนไขว่าทรายทั้งสองประเภทจะต้องได้รับการสั่นสะเทือนในแนวตั้งและการไหลของก๊าซขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าเช่นเดียวกับฟองอากาศและน้ำมันที่เพิ่มขึ้นในน้ำเนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าน้ำและไม่ต้องการผสมกับน้ำ ฟองจากทรายสีอ่อนจะผ่านทรายหนัก แม้ว่าทรายทั้งสองชนิดจะพยายามผสมกันอย่างละเอียดก็ตาม

“เราเชื่อว่าการค้นพบของเราจะเปลี่ยนไปวิทยาศาสตร์” บอยซ์ตั้งข้อสังเกต “เราได้ค้นพบความคล้ายคลึงแบบ “ละเอียด” ของความไม่เสถียรทางกลของของเหลว "ผลลัพธ์ของเราไม่เพียงแต่สามารถอธิบายการก่อตัวทางธรณีวิทยาและกระบวนการที่เป็นรากฐานของการสะสมของแร่ธาตุเท่านั้น แต่ยังสามารถนำมาใช้ในเทคโนโลยีการแปรรูปผงในอุตสาหกรรมพลังงาน การก่อสร้าง และเภสัชกรรมอีกด้วย"

นอกจากนี้นักวิจัยยังพบว่าก๊าซดังกล่าวการไหลที่กระทำบนทรายยังสร้างความไม่เสถียรด้านโน้มถ่วงอื่นๆ รวมถึงการแตกกิ่งก้านของหยดที่เป็นเม็ดละเอียดลง พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าความไม่เสถียรของเรย์ลีห์-เทย์เลอร์เนื่องจากความไม่เสถียรเกิดขึ้นในช่วงอัตราการไหลของก๊าซและสภาวะการสั่นสะเทือนที่หลากหลาย ทำให้เกิดโครงสร้างที่แตกต่างกันภายใต้สภาวะการกระตุ้นที่แตกต่างกัน

"ความไร้เสถียรภาพเหล่านี้สามารถนำไปใช้ได้สำหรับระบบที่แตกต่างกันส่องสว่างในพลวัตของสภาพแวดล้อมที่ละเอียดและเสนอความเป็นไปได้ใหม่สำหรับการสร้างรูปแบบภายในส่วนผสมเม็ดละเอียดสำหรับการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ใหม่ในอุตสาหกรรมยา” Beuys กล่าวเสริม “ เรารู้สึกตื่นเต้นเป็นอย่างยิ่งเกี่ยวกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการค้นพบของเราที่มีต่อวิทยาศาสตร์ทางธรณีวิทยา - ความไร้เสถียรภาพเหล่านี้จะช่วยให้เราเข้าใจว่าโครงสร้างของดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นอย่างไรในประวัติศาสตร์อันยาวนานของโลกและทำนายว่าคนอื่น ๆ