PhysReal

описание

Физическая реальность http://physreal.com/ Новости физики. Многопользовательский новостной сайт с блоговой системой. По вопросам рекламы @Degtyarchuk

← к каналу @physreal

подписчиков

Охват к подписчикам

80,7%

ERR

Реакции к просмотрам

0,11%

1 на 20 постов

Пересылки к просмотрам

4,03%

Постов в день

0,4

всего 20

Где отзываются чаще

доля реакций к просмотрам

17 июл.#ЗНАЕТЕЛИВЫЧТО Алексей Семихатов показывает фокус Дирака с ремнём (лентой). Алексей Михайлович Семихатов — российский физик-теоретик, доктор физико-математических наук, известный популяризатор науки. Главный научный сотрудник отделения теоретической физики Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН).4,17%
12 авг.НОВАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕДИНЯЕТ ФИЗИКУ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Согласно исследованию, проведенному инженерным факультетом Мичиганского университета, новая аналитическая модель, основанная на физических принципах, может точно предсказывать поведение сегнетоэлектриков при реальных сложных напряжениях. Модель устраняет давний разрыв между фундаментальной физикой переключения и практическим проектированием устройств. Работа опубликована в журнале Advanced Materials. Когда через сегнетоэлектрический материал проходит импульс напряжения, поляризация всего материала не меняется мгновенно. Всё начинается с искры, называемой нуклеацией, когда крошечная точка меняет своё направление. Перевёрнутая область распространяется наружу в процессе роста, вызывая изменение поляризации и окружающих атомов. Скорость зарождения и роста зависит от силы и стабильности электрического поля. Для моделирования этого сложного явления учёные использовали модель обратного временного конуса, разработанную выпускником Мичиганского университета Джоном У. Каном. Эта модель работает в обратном направлении, определяя, какая часть материала перевернута в любой данный момент, без учета перекрывающихся областей. Исследователи объединили метод обратного временного конуса со статистической термодинамикой. Это сочетание помогает отслеживать изменения импульсов напряжения для точного прогнозирования изменений в динамике зарождения и роста. Поскольку модель отслеживает всю историю изменения напряжения, она естественным образом улавливает, как эти материалы "запоминают" прошлые состояния. Это помогает модели оставаться точной при любой сложной скорости изменения напряжения или частоте. Учёные интегрировали модель в стандартное программное обеспечение, используемое инженерами для проектирования интегральных схем — SPICE, сокращение от Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (Программа моделирования с акцентом на интегральные схемы). Достоверность модели была подтверждена. Эта модель особенно ценна для приложений, работающих со сложными формами сигналов напряжения. Например, в нейроморфных вычислениях, где устройства программируются с помощью последовательностей импульсов с различной амплитудой и длительностью, она может определять условия формы сигнала, которые максимизируют эффективность программирования, линейность и точность считывания. Чтобы исследователи и начинающие специалисты могли воспользоваться этим инструментом для визуализации поведения переключения сегнетоэлектриков при заданных формах сигналов, учёными был предоставлен открытый доступ к коду моделирования на основе Python. Фото. Прибор и конфигурация для измерения сверхбыстрого переключения сегнетоэлектрика: зонды GSG слева и справа, генерирующие быстрые сигналы напряжения и измеряющие токи отклика сегнетоэлектрика. Сзади расположен активный зонд с высоким импедансом, используемый для мониторинга напряжения на сегнетоэлектрическом конденсаторе в реальном времени. Фото: Ии Лян, Лаборатория сегнетоэлектроники, Мичиганский университет. #моделирование #полупроводник #сегнетоэлектрики #сегнетоэлектричество #теоретическая_физика #термодинамика #эксперимент #электричество #электроника0,00%
12 авг.НОВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПОЗВОЛЯЕТ РАЗЛИЧИТЬ ДВА КОНКУРИРУЮЩИХ ОБЪЯСНЕНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ГЛЮОНОВ ВНУТРИ АТОМНЫХ ЯДЕР Исследование, проведенное в рамках эксперимента ALICE на Большом адронном коллайдере ЦЕРН и опубликованное в журнале Physical Review Letters, сообщает о первом многомерном измерении некогерентного фотоядерного образования J/ψ в зависимости от энергии взаимодействия и передаваемого импульса. На сегодняшний день это измерение дает наиболее четкое представление о том, как глюоны, частицы, связывающие кварки, располагаются внутри атомных ядер при высоких энергиях. Для изучения флуктуаций глюонов внутри ядер с более высоким пространственным разрешением, чем это было возможно ранее, учёные использовали экспериментальный метод, называемый некогерентным фотоядерным рождением J/ψ. В отличие от других измерений, усредняющих по всему ядру, некогерентное образование J/ψ чувствительно к локальным флуктуациям плотности глюонов, что позволяет изучать структуры меньше протона. Эти интенсивные глюонные поля, присутствующие внутри каждого атомного ядра, составляют почти всю видимую материю во Вселенной. Тем не менее, их коллективное поведение остается одной из величайших проблем современной физики. Эксперименты с использованием некогерентного рождения подобны переходу от размытого изображения к микроскопу высокого разрешения. Этот процесс позволяет увидеть, как глюоны флуктуируют и организуются внутри ядер. Варьируя передачу импульса, эксперимент фактически меняет фокус микроскопа. При разрешении 0,6, 0,3 и 0,2 фемтометра эксперимент ALICE постепенно исследовал меньшие области внутри ядра. Самое высокое разрешение соответствует структурам размером примерно в четверть размера протона. В работе удалось измерить некогерентное образование J/ψ в широком диапазоне энергий взаимодействия фотонов и ядер — от 20 до 633 миллиардов электронвольт — а также изучить, как взаимодействие изменяется в зависимости от передачи импульса, что соответствует степени детализации исследования ядра. Результаты выявили поразительную закономерность — на самых малых пространственных масштабах скорость образования частиц J/ψ значительно снижается, при этом статистическая значимость составляет около трех стандартных отклонений. Это подавление ставит под сомнение "ядерное затенение", которое успешно описывало предыдущие измерения. В этой модели глюоны внутри ядра частично перекрываются и заслоняют друг друга — подобно слоям облаков, блокирующим солнечный свет, — что снижает вероятность определенных процессов образования частиц. Новые измерения показывают, что традиционное ядерное затенение само по себе не может полностью объяснить наблюдаемые данные. Данное наблюдения согласуются с другим явлением — "насыщение глюонов", предсказанным теорией квантовой хромодинамики, которое описывает сильное взаимодействие. В этом режиме глюоны становятся настолько плотно упакованными, что начинают сильно взаимодействовать друг с другом, ограничивая количество глюонов, которые могут существовать в данной области. Фото. Эксперимент ALICE на Большом адронном коллайдере ЦЕРН. Фото: ЦЕРН #ALICE #глюон #декогеренция #квантовая_физика #квантовая_хромодинамика #физика_высоких_энергий #ЦЕРН #эксперимент #ядерная_физика0,00%
10 авг.10‑метровое зеркало для глубин Вселенной: телескоп для «Миллиметрона» Компания «РЕШЕТНЁВ» – предприятие Роскосмоса – создаст специальный телескоп для обсерватории «Миллиметрон». Телескоп будет исследовать объекты дальнего космоса в миллиметровом и инфракрасном диапазонах — и поможет найти ответы на фундаментальные вопросы о том, как устроена и как развивалась Вселенная. ▪️ Головной исполнитель обсерватории – НПО Лавочкина (входит в Роскосмос). ▪️ За бортовой комплекс научной аппаратуры отвечает Астрокосмический центр Физического института РАН (АКЦ ФИАН). ▪️ Космический телескоп для «Миллиметрона» будет сделан по заказу АКЦ ФИАН. Основу важнейшей составной части научного комплекса составит главное зеркало –трансформируемая конструкция, которая после раскрытия на орбите сформирует отражающую поверхность диаметром 10 метров. Специалисты добиваются высокой точности поверхности рефлектора. В сочетании с большим размером устройства это обеспечит необходимую чувствительность телескопа для приёма сигналов от объектов дальнего космоса.0,00%
4 авг.без подписи0,00%
4 авг.ГИБРИДНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ В ФОТОННЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ Современные фотонные чипы позволяют размещать сложные оптические функции на устройствах размером меньше ногтя. Они все чаще используются для генерации, управления и измерения света в самых разных областях применения, от связи до сенсорики. Однако большинство таких чипов используют один и тот же материал для выполнения основной работы, что ограничивает диапазон оптических эффектов, которые они могут производить. В данной работе учёные продемонстрировали другой подход: использование двух материалов для совместной работы. Как сообщается в журнале Advanced Photonics, физики объединили два нелинейных оптических эффекта, которые обычно возникают по отдельности. В их устройстве было использовано ядро из нитрида кремния для генерации оптических частотных гребенок, в то время как окружающий слой диоксида кремния производил рамановское рассеяние. Объединив преимущества обоих материалов, команда создала новый тип интегрированного фотонного устройства, способного генерировать широкий диапазон частот света на одном чипе. На первый взгляд, идея кажется простой. Свет, распространяющийся по фотонной схеме, обычно концентрируется в сердцевине волновода, в то время как окружающая оболочка в основном служит для удержания света. Исследователи поняли, что часть циркулирующего света естественным образом проникает в оболочку. Вместо того чтобы рассматривать эту область как пассивную, они разработали устройство таким образом, чтобы свет мог активно взаимодействовать с ней. В результате получается гибридная система, в которой каждый материал вносит свой вклад, обладая различными возможностями. Кремний обеспечивает рамановское усиление — процесс, при котором свет взаимодействует с молекулярными колебаниями и появляется на новой частоте. Нитрид кремния, в свою очередь, хорошо известен своей сильной нелинейностью Керра, которая может генерировать оптические частотные гребенки — точно расположенные наборы световых частот, часто описываемые как оптические линейки. Устройство состоит из кольцевого резонатора из нитрида кремния, окруженного кремнеземом. Примерно 31% циркулирующего оптического поля перекрывается с оболочкой, что позволяет свету взаимодействовать с обоими материалами по мере его распространения по кольцу. Для проверки были изготовлены кольцевые резонаторы из нитрида кремния, покрытые диоксидом кремния, накачанные лазером непрерывного действия. Когда лазерный свет попадал в резонатор, появлялся новый сигнал на частоте, смещенной на 11 терагерц относительно длины волны накачки — признак рамановского рассеяния в диоксиде кремния. По мере изменения исследователями длины волны накачки новый сигнал соответственно смещался, сохраняя при этом то же частотное разделение, что подтверждает источник эффекта. Результаты измерений точно совпали с теоретическими предсказаниями. Исследователи рассчитали, что рамановская лазерная генерация должна начинаться примерно при 140 милливаттах оптической мощности на чипе. Эксперименты показали пороговое значение в 143 милливатта. Хотя сгенерированные частотные гребенки не были полностью когерентными, система достигла эффективности преобразования энергии более 32%. Рис.1. Новый тип интегрированного фотонного устройства, способного генерировать широкий диапазон частот света на одном чипе. В устройстве используется ядро из нитрида кремния для генерации оптических частотных гребенок, а окружающий его слой диоксида кремния производит рамановское рассеяние. Фото: Алехья Гош. Рис.2. Предложенная модель генерации суперконтинуума в интегрированных системах с использованием гибридных нелинейностей материалов сердцевины и оболочки. Генерация второй гармоники (ГВГ) в оболочке и четырехволновое смешение (ЧСС) в материале сердцевины объединяются для генерации суперконтинуума. Источник: Advanced Photonics (2026). DOI: 10.1117/1.ap.8.4.046008 #лазеры #материаловедение #микрогребни #оптика #технологии #фотоника #эксперимент #электроника0,00%
3 авг.📚 10 книг по теории жидкостей 📙 1. Теория квантовых жидкостей [1967] Пайнс Д., Нозьер Ф. 📗 2. Квантовые жидкости: Теория, эксперимент [1969] Капица П.Л., Абрикосов А.А., Халатников И.М. 📕 3. Классическая кинетическая теория жидкостей и газов [1980] Резибуа П., Де Ленер М. 📘 4. Лекции по теории квантовых жидкостей [1989] Кондратьев, Кучма 📒 5. Теория динамического взаимодействия тел и жидкости [1940] Милович 📔 6. Теория вращающихся жидкостей [1975] Гринспен X. 📗 7. Молекулярная теория газов и жидкостей [1961] Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч.,. Берг Р. 📕 8. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях [1963] Оно С., Кондо С. 📔 9. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа [1972] Баренблатт, Ентов, Рыжик 📙 10. Теория волновых движений жидкости [1977] Сретенский Эта подборка охватывает почти всю теоретическую физику жидкостей — от сверхтекучего гелия до фильтрации нефти. В первых трёх томах изучают квантовые жидкости: ферми-жидкости (электроны в металлах) и бозе-жидкости со сверхтекучестью. Малоизвестный факт: жидкий гелий-4 при охлаждении ниже 2,17 К течёт без вязкости и может «вылезать» из сосуда по стенкам — это явление открыл Пётр Капица. Следующие работы посвящены кинетической теории плотных газов и жидкостей, где выводят вязкость и теплопроводность из молекулярных столкновений. Классические труды по динамике тел в жидкости и вращающихся потоках до сих пор используют при расчёте турбин, центрифуг и даже тропических циклонов — там сила Кориолиса заставляет воздух закручиваться в воронку. В быстро вращающейся жидкости возникают «тейлоровские столбы» — области, которые ведут себя как твёрдые стержни вдоль оси вращения. Молекулярные теории поверхностного натяжения объясняют, почему вода собирается в капли, а нефть растекается по воде — это критично для флотации руд и микроэлектроники. Теория нестационарной фильтрации — основа расчёта нефтяных пластов: оказывается, порода и жидкость сжимаются под давлением, и без учёта этого эффекта дебит скважин предсказать невозможно. А классическая теория волн на воде, хоть и выглядит архаично, до сих пор помогает строить волноломы и буровые платформы, устойчивые к штормам. В итоге перед нами не просто книжные редкости, а живой инструментарий физиков и инженеров — от криогенных лабораторий до океанских шельфов. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib0,00%
29 июл.ПЕРВЫЙ ПОЛЯРИТОННЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ ДИОД С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАКАЧКОЙ НА ОСНОВЕ ПЕРОВСКИТА Учёные из Сколтеха и их коллеги из Университета ИТМО и НИУ ВШЭ впервые продемонстрировали прямую электрическую накачку поляритонного лазера на основе галогенидного перовскитного микрокристалла, полученного из раствора. Опубликованные в журнале Nature результаты представляют собой решение давней проблемы физики полупроводников и оптоэлектроники, которая десятилетиями оставалась препятствием на пути к решению технологической задачи: создать недорогие неэпитаксиальные лазерные диоды, работающие под непрерывным электрическим током. Такие устройства найдут применение в оптических сенсорах и спектроскопии, высокоскоростных вычислениях и энергоэффективных нейроморфных компьютерах. Исследование было поддержано программой Clover, Российским научным фондом (грант № 22-13-00436-П и грант № 23-72-00031), а также программой фундаментальных исследований НИУ ВШЭ HSE-BR-2025-069. Получаемые из раствора полупроводники включают органические материалы, квантовые точки и галогенидные перовскиты. Они представляют собой недорогую альтернативу сложным эпитаксиально выращенным кристаллам, которые синтезируют слой за слоем на поверхности твёрдой подложки. Однако создание электрически управляемых лазерных диодов на основе полупроводников из раствора долгое время оставалось чрезвычайно сложной задачей. При высокой плотности тока традиционные архитектуры светодиодов подвержены перегреву, который приводит к деградации материала. Чтобы устранить это препятствие, научная группа Сколтеха воспользовалась уникальной физикой экситон-поляритонов — гибридных квазичастиц, возникающих при сильной связи между светом (фотонами) и связанными электрон-дырочными парами (экситонами) внутри оптического микрорезонатора. Благодаря своей бозонной природе поляритоны способны коллапсировать в единое макроскопическое квантовое состояние — бозе-эйнштейновский конденсат — и излучать когерентный лазерный свет при значительно более низких энергиях и плотностях заряда, чем в обычных полупроводниковых лазерах. Исследователи интегрировали выращенный из раствора перовскитный пластинчатый микрокристалл с тонкоплёночными электродами из однослойных углеродных нанотрубок внутри высокодобротного оптического микрорезонатора. Применив специальный двухэтапный протокол криоохлаждения, команда добилась контролируемого пространственного перераспределения подвижных ионов, сформировав стабильный, "замороженный" PIN-диод. Этот "замороженный" PIN-диод обеспечил эффективную инжекцию носителей заряда без разрушения кристаллической решётки перовскита. Под непрерывным постоянным электрическим током устройство продемонстрировало поляритонную генерацию при низком пороговом токе в 60 микроампер. Рис. Архитектура поляритонного лазерного диода на основе перовскита: CsPbBr3 — формула перовскитного материала, а "бугорок" на его поверхности (на рисунке b) — место физического дефекта, где происходит конденсация захваченных поляритонов и генерация лазерного излучения. Источник: Анатолий Пушкарёв и др./Nature #диод #ИТМО #когерентность #конденсат_Бозе_Эйнштейна #кристалл #лазеры #оптика #перовскиты #поляритоны #Сколтех #технологии #фотоника #экситон0,00%
27 июл.без подписи0,00%
27 июл.ПОЛУЧЕНЫ ПЕРВЫЕ ПРЯМЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА СУЩЕСТВОВАНИЯ ТОПОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФЛОКЕ В исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, представлены первые прямые экспериментальные доказательства существования топологического состояния Флоке — новой светоиндуцированной фазы материи, которая до сих пор существовала только на бумаге и в моделировании. Топологические изоляторы могут проводить электричество по своей поверхности, оставаясь при этом изоляторами по всему объему. Физики годами разрабатывали технологию Флоке — метод, использующий интенсивные, быстро осциллирующие световые поля для временного изменения электронной структуры материала. Сочетание этих двух идей казалось естественным следующим шагом: использовать свет, чтобы по требованию заставить обычный материал вести себя как топологический изолятор. В эксперименте был использован теллурид олова (SnTe). Топологические изоляторы ведут себя как изоляторы внутри своих зон, но проводят электричество по внешним поверхностям. Поверхностная проводимость обеспечивается топологией зон и кристаллической симметрией материала и проявляется в виде характерной конусообразной структуры в его электронной структуре, известной как конус Дирака. Используя интенсивное, быстро осциллирующее световое поле, можно временно изменить электронные свойства материала. Электроны в материале образуют новые «состояния Флоке», фактически копируя исходные электронные полосы, смещенные энергией фотона. Эти «реплики» полос могут взаимодействовать с реальными электронными полосами материала, изменяя его свойства до тех пор, пока присутствует свет. Материал SnTe, использованный в этом исследовании, был выбран намеренно. При высоких температурах он может принимать кристаллическую структуру, поддерживающую истинную топологическую фазу, но при низких температурах, использованных в этом эксперименте, он естественным образом переходит в другую, нетопологическую структуру. Учёные использовали времяразрешенную угловую фотоэмиссионную спектроскопию (TR-ARPES), метод, позволяющий получать изображения электронной структуры материала с чрезвычайно высоким временным разрешением. Работая с кристаллами SnTe, охлажденными до 30 К, исследователи направили на образец короткий импульс накачки лазера, настроенный близко к энергии запрещенной зоны SnTe. Затем второй, более высокоэнергетический зондирующий импульс фотоэмиссии вывел электроны из материала, запечатлев моментальный снимок его электронной структуры в этот самый момент. Повторяя это измерение при различных задержках между импульсами накачки и зондирования, удалось отследить, как изменялась электронная структура материала до, во время и после попадания на него светового импульса. Когда импульсы накачки и зондирования одновременно достигли образца, исследователи наблюдали конус Дирака в электронной структуре SnTe внутри запрещенной зоны материала. Примерно через 100 фемтосекунд после прохождения импульса накачки конус Дирака исчез, и электронная структура вернулась к своей обычной форме. Фото 1. Экспериментальная установка, использованная для исследования переходной электронной структуры SnTe. Фото: Жеральд и Максим Румо. Фото 2. Образец SnTe, освещенный импульсом лазера накачки. Фото: Жеральд и Максим Румо. #конденсированное_вещество #лазеры #оптика #полупроводник #симметрия #спектроскопия #топология #фотоника #эксперимент #электричество #эффект_Флоке0,00%
27 июл.СКРУЧЕННЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ СВЕТ ПОЗВОЛЯЕТ РАЗЛИЧАТЬ ЗЕРКАЛЬНО СИММЕТРИЧНЫЕ МОЛЕКУЛЫ ПО КОЛИЧЕСТВУ ЕЁ ФРАГМЕНТОВ Учёные из Института фундаментальных исследований Тата Индийского технологического института в Бомбее и Индийского технологического института в Хайдарабаде показали, как сам свет может быть сконструирован таким образом, чтобы вести себя как нитевидный зонд, избирательно взаимодействуя с молекулами в зависимости от их хиральности. Работа, опубликованная в журнале Science Advances, показывает, что свет может принимать не только вращательную форму, но и закручиваться при распространении. Когда такой закрученный свет взаимодействует с хиральными молекулами, результат существенно зависит от того, насколько "закручивание" света соответствует внутренней хиральности молекулы. В экспериментах, проведенных на лазерной установке в TIFR Хайдарабад, сверхкороткие лазерные импульсы (несколько сотен фемтосекунд) с контролируемым спином и закручиванием направлялись на газообразные образцы R- или S-камфоры, хорошо известной хиральной молекулы. Взаимодействие приводило к расщеплению молекул на заряженные фрагменты, которые затем анализировались с помощью времяпролетного масс-спектрометра. Этот прибор измеряет скорость движения ионов к детектору, что позволяет определять их массы. Более легкие ионы достигают детектора быстрее. Сообщается, что количество образующихся фрагментов зависело от сочетания угла поворота света и хиральности молекулы. Простое сравнение количества этих фрагментов позволило различить зеркально симметричные молекулы. Традиционные методы обнаружения хиральности часто основаны на измерении очень малых различий в поглощении света молекулами или на отслеживании углового распределения испускаемых электронов, что может потребовать сложных установок и тщательной настройки. В отличие от них, новый подход считывает хиральность непосредственно из сигналов ионов, без необходимости угловых измерений или регистрации совпадений. Это упрощает экспериментальные требования и повышает чувствительность измерения. Еще одним важным аспектом исследования является то, что оно изучает молекулы в газовой фазе, где они изолированы от внешних воздействий, таких как растворители или поверхности. Это позволяет более непосредственно наблюдать внутреннее взаимодействие света и молекулярной структуры. Использование структурированного света дополнительно усиливает это взаимодействие, создавая более сильные различия между энантиомерами, чем те, которые обычно наблюдаются при использовании традиционных оптических методов. Рис. Схематическое изображение взаимодействия закрученного света с хиральным камфором. Автор: Рам Гопал, TIFR Хайдарабад. #лазеры #оптика #спектрометрия #фотоника #хиральность #эксперимент0,00%
22 июл.ВЛИЯНИЕ DMR НА СНИЖЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБТЕКАЕМОГО ТЕЛА, ИЗМЕРЕННОЕ С ПОМОЩЬЮ СИСТЕМЫ МАГНИТНОЙ ПОДВЕСКИ И БАЛАНСИРОВКИ Более 80 лет в гидродинамике существовал фундаментальный принцип, согласно которому более гладкие поверхности создают меньшее аэродинамическое сопротивление. Однако исследовательская группа под руководством доцента Айко Якено из Института гидродинамики Университета Тохоку опровергла это давнее предположение. Применив распределенную микрошероховатость (DMR) — нерегулярные микромасштабные текстуры поверхности — к тестовой модели, команда впервые в мире экспериментально продемонстрировала снижение аэродинамического сопротивления до 43,6%. Работа опубликована в журнале Journal of Fluid Mechanics. Ключом к прорыву стала одна из крупнейших в мире разработанная институтом 1-метровая система магнитной подвески и балансировки (MSBS). Благодаря левитации обтекаемого корпуса модели (тестовой модели, напоминающей длинную, повернут боком каплю) с помощью электромагнитной силы, система MSBS устраняет все помехи от опор, которые могли бы скрыть незначительные изменения сопротивления от DMR. Эта система позволяет проводить высокоточные наблюдения в реалистичных условиях свободного полета, чего невозможно достичь в традиционной аэродинамической трубе. В дополнение к экспериментальной проверке в лаборатории, учёные использовали моделирование крупномасштабных вихрей (LES) с разрешением по стенкам для компьютерной визуализации воздушного потока и установления механизма, объясняющего снижение сопротивления. Результаты показывают, что снижение сопротивления обусловлено подавлением трения поверхности — механизмом, принципиально отличающимся от отрывного течения, вызванного ямочками на мячах для гольфа. Метод LES также показал, что высота шероховатости DMR соответствует k⁺ ≈ 1,2–1,7 в вязкостных единицах, что значительно ниже порога гидравлической гладкости (k⁺ < 5). Поверхность, которую специалисты по гидродинамике классифицируют как гладкую, обеспечила резкое снижение сопротивления на 43,6%, что бросает вызов многолетним устоявшимся методам проектирования. Более того, эффект сохранялся до самого высокого исследованного числа Рейнольдса (Re = 3,6×10⁶), а это предполагает, что снижение сопротивления может распространяться за пределы переходного режима в область турбулентного потока. Рис. Сравнение коэффициента общего сопротивления (КС) в зависимости от числа Рейнольдса для гладкой поверхности (Plain) и поверхностей, покрытых DMR (DMR1, DMR2). DMR обеспечивает снижение сопротивления до 43,6% в переходном режиме и поддерживает более низкое сопротивление, чем гладкая поверхность, вплоть до самого высокого исследованного числа Рейнольдса. Источник: Yakeno et al. #гидродинамика #жидкость #ламинар #механика_жидкости_газа_и_плазмы #трение #турбулентность #физика_неравновесных_процессов #число_Рейнольдса #эксперимент0,00%