顆粒體是怎麼流動的呢？

電影《沙丘》的沙子是流體還是固體？談談顆粒流的物理學 | DQ 地球圖輯隊

那些握不住的「沙」是怎麼流動的呢？顆粒體也像貓貓一樣，時而固體時而流體？

中央研究院物理研究所 蔡日強 副研究員，他長年研究顆粒體的運動行為，這一次，他希望透過全新的實驗，解開顆粒體的流動之謎！

（下續）
轉載自 研之有物（本文由中研院廣告贊助）

👐 新人「顆粒流」不適合二分法

不管是固態力學或是流體力學領域，都是「百年老店」，已經累積了上百年的歷史。相較之下，顆粒流的研究非常年輕，除了顆粒流本身的複雜性之外，也是因為它的定位，一直處於「三不管地帶」。

顆粒流很特別，它像固體一樣，能夠堆疊、擠壓，可是又會有流動的行為，若只用固體或流體的角度切入，都很難完整描述這樣的現象。

⏳ 如何研究「顆粒體的流動」？

為了瞭解顆粒體如何流動，蔡日強設計了一套獨特的實驗方法，可以分為「顆粒體」與「容器」兩個部分。

在「顆粒體」方面，蔡日強採用醫用材料（PDMS），製作出許多顆粒軟球，硬度接近橡皮擦、大小約一公分。

至於在「容器」方面，蔡日強在裡面設計了齒輪狀的錐形圓盤：上方的錐形圓盤連接馬達，可以不斷旋轉；齒輪狀可以咬住顆粒軟球，帶動容器內的顆粒軟球一起轉動。

🤔 匪夷所思的實驗結果

從數據顯示，在低轉速時（Ω = 0.0001 rps），系統產生的轉矩最高；在高轉速時（Ω = 0.05 rps），產生的轉矩反而偏低。

這是什麼意思呢？你可以想像你在攪拌一碗綠豆，當你攪得越慢，遇到的抵抗卻越大；攪得越快，遇到的抵抗反而越小，聽起來是不是有點不合常理？

本文未完，歡迎到DQ站上看全文：

電影《沙丘》的沙子是流體還是固體？談談顆粒流的物理學 | DQ 地球圖輯隊

【延伸閱讀】雖然人們早在海鮮或海鹽裡面發現過塑膠微粒，按照食物鏈塑膠微粒會層層累積的性質，這些塑膠微粒最後應該都會回到人類身上。但卻很少有人願意證明，人類身上是否真的帶有塑膠微粒。

研究：人類大便發現塑膠微粒 | DQ 地球圖輯隊

喜歡這類型文章的話，歡迎到研之有物的網頁走走看看：

研之有物 - 串聯您與中央研究院的橋梁 │ 數理、生命、人文科學知識分享平台

.
DQ站上也有專門的分類頁喔！

研之有物 | DQ 地球圖輯隊

落在悲傷的眼裡

誰都看出我在等你

風吹來的沙

雖然分固體流體，不過現實來說，所有東西都是"流體"，只是黏性不同～