图片来源：论文/Raju et al.
当两种物质结合在一起时，最终会进入一种叫做热力学平衡的稳定状态。在一项新研究中，来自阿尔托大学的一组物理学家想要扰乱这种状态，他们将不同介电常数和电导率的油组合在一个电场中，看看会发生什么。
阿尔托大学应用物理系研究员、资深作者Jaakko Timonen教授说:“当我们在混合物上开启电场时，电荷会在油之间的界面上聚集。”
阿尔托大学应用物理系的博士后研究员Nikos Kyriakopoulos博士补充说:“电荷密度将界面从热力学平衡中剪切出来，形成有趣的结构。”
“除了受到电场干扰外，这些液体还被限制在一个薄薄的、几乎是二维的薄片中。”“这种结合导致这些油重新塑造成各种完全意想不到的液滴和图案。”
该团队实验中的液滴可以被制成正方形和六边形，而这在自然界中几乎是不可能的，因为小气泡和液滴往往会形成球体。
这两种液体也可以形成相互连接的晶格：在固体材料中有规律地出现的网格模式，但在液体混合物中是闻所未闻的。
液体甚至可以被诱导形成一个环面，一个甜甜圈形状，当磁场作用时，它是稳定的，并保持其形状——不像在自然中，因为液体有强烈的倾向坍塌并填充中心的洞。液体还可以形成绕轴滚动和旋转的细丝。
阿尔托大学应用物理系的研究人员、第一作者吉特·拉朱(Geet Raju)说:“所有这些奇怪的形状都是由这样一个事实造成的，即界面上积聚的电荷的运动阻止了它们坍缩回到平衡状态。”
“我们工作的一个令人兴奋的结果是，能够创建具有可控和明确尺寸的临时结构，可以随电压开关，这是我们感兴趣的领域，以进一步探索创建电压控制光学器件。”
“另一个潜在的结果是，有能力创造滚动微丝和微滴的相互作用种群，在某种基本水平上，模仿细菌和微藻等微生物的动态和集体行为，使用完全不同的机制推动自己。”
相关研究以“Diversity of non-equilibrium patterns and emergence of activity in confined electrohydrodynamically driven liquids”为题，发表在《科学进展》（Science Advances）上。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh1642