在空气或液体中,旋转物体运动时,会受到升力作用(即形成物体运动中的向心力,因而导致物体飞行方向的改变),这种现象被称为马格努斯效应Magnus effect。在球类运动中,通常出现这种效应(即香蕉球)。在航空工业中的应用,也相当重要。对于较大物体来说,马格努斯力Magnus forces很强,但在小尺度上,马格努斯力很弱,并且对于简单液体中,过阻尼的微米大小的粒子来说,马格努斯力最终会消失。
近日,德国 康斯坦茨大学(Universität Konstanz)Xin Cao(目前就职于上海交通大学), Clemens Bechinger等,在Nature Physics上发文,报道了在粘弹性流体中,旋转胶体出现了大约一百万倍增强的马格努斯力。
这种流体的特征在于,对外部扰动的时间延迟响应,从而产生移动颗粒周围的流体网络变形。当粒子也旋转时,变形场相对于粒子的移动方向变得不对准,从而导致垂直于行进方向和旋转轴的力。在微观尺度上,还发现了强烈增强的记忆诱导马格努斯力,这为粒子分类和操纵,以及异常流动的创建和可视化,开辟了新应用。

记忆诱导的马格努斯效应。







文献链接
Cao, X., Das, D., Windbacher, N. et al. Memory-induced Magnus effect. Nat. Phys. (2023).
https://doi.org/10.1038/s41567-023-02213-1
https://www.nature.com/articles/s41567-023-02213-1.pdf
本文译自Nature。
来源:今日新材料
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原标题:《【复材资讯】香蕉球!马格努斯效应 | Nature Physics》