Durante mucho tiempo se creía que el estado líquido de las sustancias puras era un estado continuo en el que los átomos o moléculas componentes son todos equivalentes. Sin embargo, ahora se ha demostrado ampliamente que puede haber múltiples fases diferentes dentro de los líquidos, incluso aquellascontiene solo un componente. Comprender qué causa que los componentes de los líquidos cambien de un estado a otro es actualmente un tema de particular interés. Investigadores del Instituto de Ciencia Industrial de la Universidad de Tokio han ampliado la comprensión del comportamiento de los líquidos al describir el papel de la hidrodinámica.en estas transiciones. Sus hallazgos se publican en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS .
Se han realizado avances significativos en el estudio experimental de las transiciones líquido-líquido LLT entre diferentes fases líquidas en el mismo sistema, al enfocarse en casos particulares donde la cinética es lenta, lo que lleva a una medición fácil. Sin embargo, obtener una comprensión teóricade lo que está sucediendo en LLT a nivel microscópico sigue siendo un desafío debido a la complejidad de los sistemas de muchos cuerpos.
Un factor intrínseco en el comportamiento de los líquidos es la hidrodinámica: el flujo de líquidos en movimiento; sin embargo, su papel en LLT aún no se ha considerado debido a los desafíos de modelado involucrados. Ahora, los investigadores han ideado un modelo basado en dos factores quedescriba el orden del líquido; la densidad y la organización local de los átomos o moléculas líquidos en un punto particular.
"Nuestro modelo tipo Ginzburg-Landau evalúa el sistema utilizando dos parámetros de orden; uno que se conserva - densidad; y otro que no es - orden estructural local", explica el autor principal del estudio, Kyohei Takae. "Lo que encontramos fueque el crecimiento del dominio líquido que estudiamos se vio afectado por los cambios de densidad que causan fluctuaciones hidrodinámicas ".
Se demostró que cuando la densidad cambia como resultado de la transición de fase, se induce el flujo hidrodinámico que conduce a cambios tanto en la tasa de crecimiento del dominio como en la interacción de largo alcance entre los dominios. Por lo tanto, se descubrió que la interacción hidrodinámica era críticaLLT y el patrón de evolución y cinética.
"Obtener un conocimiento profundo de los líquidos a nivel microscópico es fundamental para nuestro conocimiento fundamental, y esperamos que también ayude a optimizar los procesos industriales", explica el autor del estudio Hajime Tanaka. "Al revelar el papel de la hidrodinámica en LLT esperamospara precipitar futuras investigaciones en sistemas perturbados dinámicamente, como aquellos bajo flujo aplicado externamente ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Industriales, Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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