¿Cuál es el principio por el que las partículas flotan en la leche?
Un equipo de investigación de la Universidad de Brown ha desarrollado un método para medir la fuerza en esta situación. Muestran que esta es la primera vez que esta fuerza se mide experimentalmente en el límite mm/cm. Los requisitos de este trabajo van mucho más allá del estudio de los primeros cuencos de arroz, y los resultados podrían beneficiar el desarrollo de productos para dispositivos pequeños.
El creador Ian Ho dijo: "Ha habido muchos modelos teóricos para discutir la utilidad de este círculo de partículas, pero nadie ha realizado todos los experimentos para medir y verificar este modelo sólido". El círculo proviene de la interacción de las fuerzas actuantes y las fuerzas de apoyo de la superficie. Algo tan pequeño como un anillo de cereal no pesa lo suficiente como para escapar de la superficie de soporte de la leche, por lo que flota sobre la leche. Pero el peso neto de los dos crea un pequeño hoyo en la superficie de la película plástica, por lo que cuando la distancia entre los hoyos es lo suficientemente cercana, chocarán entre sí y finalmente crearán una bola en la superficie de la leche.
Para detectar mejor la fuerza de compresión causada por círculos de partículas y otros materiales de tamaño y peso similar, los investigadores aplicaron un instrumento y equipo personalizados que miden la fuerza a través del magnetismo. El experimento consistió en dos discos de plástico del tamaño de arroz, uno de los cuales contenía un pequeño imán, flotando sobre un cubo de hierro. Cuando otro disco duro magnetizado está en el lugar correcto, el campo electromagnético puede arrancarlo. Basándose en la fuerza de los campos magnéticos medidos a medida que los motores se acercaban gradualmente entre sí, los investigadores pudieron determinar la magnitud de la atracción.
"Los campos electromagnéticos nos brindan una forma no mecánica de responder a tales objetos", dijo Harris. "La necesidad de este enfoque es que, dado que cada uno mide la fuerza y el peso de un mosquito, aproximadamente, una vez. mi cuerpo lo encuentra, afecta la forma en que se mueven."
Los experimentos muestran que los modelos analíticos matemáticos tradicionales de interacciones en realidad subestiman la tentación de la proximidad del disco. Al principio, los investigadores no estaban seguros de lo que estaba sucediendo hasta que notaron que a medida que los dos discos se acercaban, gradualmente se inclinaban uno hacia el otro. La inclinación hace que el disco empuje la superficie del líquido más cerca del líquido debajo de la línea con más fuerza, aumentando así la fuerza que empuja el líquido hacia atrás. La tracción adicional hace que el centro del disco sea un poco más atractivo.
“La gente se dio cuenta de que nuestros modelos físicos no eran lo suficientemente detallados y que faltaba un estándar, este sesgo”, dijo Harris. “Eso es lo que significa ir y venir entre conceptos e investigaciones”. Los investigadores dijeron que este descubrimiento es beneficioso para el desarrollo de productos de microrobots. Si tienes muchas máquinas pequeñas que se mueven sobre muchas patas de un robot, también debes saber qué fuerzas ejercen en cada lado. Esta es una industria interesante para estudiar.