液滴呈現(xiàn)出復(fù)雜的形狀,并以不同的方式表現(xiàn),每種都有明顯的共振 - 如鼓頭或小提琴弦 - 取決于液體,它所著的固體和周圍氣體的復(fù)雜相互關(guān)系。
從制造硅片到測(cè)量體液,液滴的運(yùn)動(dòng)都有影響,但直到現(xiàn)在還沒(méi)有辦法對(duì)它們的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分類。
由康奈爾大學(xué)工程學(xué)教授保羅·斯蒂恩領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)??建了一個(gè)液滴運(yùn)動(dòng)周期表,其靈感部分源于原子軌道對(duì)稱性之間的平行關(guān)系,它確定了元素在經(jīng)典周期表上的位置,以及能量確定液滴形狀。
“問(wèn)題是,我們是否可以將這些組織放在某種允許我們更有意義的組織中?” 斯蒂恩說(shuō),“Droplet Motions Fill a Periodic Table”的主要作者,發(fā)表于“ 美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊”。
“這種排序很像化學(xué)元素周期表,”他說(shuō)。“我們從更高能量到更低能量,從左到右,從上到下。”
他們還看到液滴運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)其獨(dú)特的形狀對(duì)稱性進(jìn)行分類。例如,形成具有五個(gè)點(diǎn)的星形形狀的液滴將全部在一組中。
“我們稱之為運(yùn)動(dòng)元素,”斯蒂恩在對(duì)經(jīng)典元素周期表的點(diǎn)頭中說(shuō)。新表中的每個(gè)運(yùn)動(dòng)元素 - 可以想象地具有無(wú)限數(shù)量的條目,取決于幾個(gè)變量 - 對(duì)液滴運(yùn)動(dòng)的單個(gè)模式進(jìn)行分類。“你可以用它們的組合來(lái)理解運(yùn)動(dòng)分子。”
在這項(xiàng)研究中,斯蒂恩的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了前35個(gè)預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)元素,這些運(yùn)動(dòng)元素是在一個(gè)表面上振動(dòng)的水滴,接觸角約為60度。
斯蒂恩說(shuō),這個(gè)周期表的潛在應(yīng)用,可以幫助研究人員了解液滴的來(lái)源,可能包括犯罪現(xiàn)場(chǎng)取證。分析師可以將表格的分類應(yīng)用于血液和適用的表面以識(shí)別所涉及的能量,然后更好地推斷可能導(dǎo)致某些飛濺模式的原因。
“一旦你認(rèn)識(shí)到一個(gè)特定的動(dòng)作可以分解成什么,它會(huì)告訴你更多關(guān)于它起源的地方,”他說(shuō)。