东京都市大学的研究人员研究了一种受欢迎的儿童玩具——涂有硅的“魔沙”和普通沙子混合物的特性。结果表明，硅烷包覆的砂粒之间只有相互作用，与其他砂粒之间没有相互作用。该团队发现，添加硅树脂涂层的沙子超过一定的阈值，杏耀会导致聚集和刚性的突然变化，这是一种简单、有用的方法，可以潜在地调整工业颗粒材料的流动。

 

沙子是一种迷人的材料。它可以像液体一样流动和倾倒，但保留了许多固体的特性，堵塞管道或形成沙丘。像沙子这样的小颗粒集合的行为被称为粒状物理，对于处理和运输各种各样的粒状材料，如谷物、大米、粉末和大量用于建筑行业的沙子，这是一个非常重要的领域。

 

这一物理学分支的一个关键难题是所涉及的纯粹数量。颗粒之间的相互作用是通过简单的牛顿力学进行的，但因为同时有这么多的颗粒相互作用，所以存在着一种突现的复杂的流动行为，这还不能用简单的方程来解释。因此，科学家们不仅在寻找更好的理论模型来解释颗粒的行为，而且还在寻找方便的“模型系统”，这些“模型系统”可以在实验室中处理和调整，以深入了解颗粒材料的微观结构是如何产生其宏观属性的。

 

东京都市大学的助理教授Marie Tani和Rei Kurita教授领导的研究小组一直在研究沙子变湿后会发生什么。例如，众所周知，海滩上的沙子表现完全不同;沙子城堡在干燥的时候是很难建造的!这种行为很大程度上是由于颗粒之间形成了液体的“桥”，称为毛细管桥，将颗粒强有力地捆绑在一起，形成承重结构。然而，均匀的湿砂在实验室中很难制备;它很难混合均匀，而且干得很快。为了解决这个问题，他们使用了“魔沙”， 杏耀娱乐生财 ，一种涂有硅油的疏水沙粒，这种沙通常是儿童玩具。研究小组发现，“魔沙”不仅通过细小的油束强烈地相互吸引，而且完全忽略了普通的沙，只是像干沙粒一样撞上它。通过将“魔砂”和普通砂以不同比例混合，研究小组可以自由地研究湿砂的行为，甚至在最小的液体组分中，只有一些颗粒通过毛细管桥连接。

 

通过三种独立的方法，包括筛分、测量密度和形成稳定的砂堆，他们发现当神奇砂与普通砂的比例超过20%时，混合物的力学性能发生了巨大的变化。这与渗流理论的发现相一致，渗流理论研究的是颗粒之间的连接如何跨越空间而不破裂，杏2杏耀让砂混合物表现得更像固体，并承受自己的重量。这种行为在聚合物凝胶中是众所周知的，它有助于统一应用于完全不同材料的理论方法。

 

该团队的混合物也为工业提供了一种方便的材料，具有容易修改的机械性能。重要的是，该方法为探索颗粒物理提供了一种新的、方便的、准确的和信息丰富的方式，并可能成为科学家在未来研究中的新默认方法。