一组科学家现在已经阐明了这些自然结构是如何形成的。该研究发表在最新一期的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,它还为尖端结构的制造提供了前景,比如科学研究和医疗程序所需的微型针和探针。
“这项工作揭示了一种机制,解释了这些尖锐的尖顶是如何形成的,几个世纪以来,这是一个奇迹,”Leif Ristroph说,他是纽约大学Courant数学科学研究所的副教授,也是该论文的合著者之一。“通过一系列的模拟和实验,我们展示了流动的水是如何在地形上雕刻出超锋利的尖峰的。”
包括Courant研究所教授Michael Shelley在内的研究人员注意到,这项研究还阐明了喀斯特地貌中普遍存在尖锐的岩石尖顶的机理。喀斯特地貌是由石灰岩等岩石溶解形成的。
在他们的研究中,科学家们通过数学模型和计算机模拟模拟了这些尖塔的形成过程,这些模拟考虑了溶解如何产生流动,以及这些流动如何影响溶解从而重塑岩层。
为了证实模拟的有效性,研究人员在纽约大学的应用数学实验室进行了一系列的实验。在这里,杏耀yl科学家们通过制造糖基的山峰,模仿组成喀斯特和类似地形的可溶性岩石,并将它们浸入水箱中来复制这些自然结构的形成。有趣的是,不需要施加流,因为溶解过程本身创建了雕刻尖峰所需的流模式。
实验结果反映了模拟结果,从而支持了研究人员模型的准确性(参见下面驱动器中的“video2实验者模拟”)。作者推测,当矿物被淹没在水下时,同样的事件会发生,尽管发生的速度要慢得多,后来水退去,露出石尖塔和石林。
,
杏耀客服怎么联系