Les chercheurs ont découvert un « liquide de récupération de forme » qui semble défier les lois de thermodynamique. Le liquide, qui est composé d’huile, d’eau et de particules magnétisés, se sépare constamment en une forme ressemblant à une urne grecque.
Cette découverte a commencé quand Anthony Raykhun étudiant diplômé en sciences et en génie à l’Université du Massachusetts Amherst, étudiait un mélange d’huile, d’eau et de particules de nickel dans un flacon. Il a secoué le flacon pour créer une émulsion – ou un mélange de liquides qui ne se mélangent pas. Mais au lieu de se séparer en haut et en bas clair, le mélange a formé la forme d’une urne grecque. Même après avoir tremblé le flacon encore et encore, il a continué à revenir à cette forme.
Dans les émulsions typiques de l’huile et de l’eau, les liquides forment des gouttelettes sphériques, qui ont une surface minimale. En comparaison, la forme de l’urne grecque a une surface plus élevée. Cette surface supérieure, qui semble contredire les lois de la nature, a perplexe les chercheurs.
Après avoir enquêté sur ce comportement étrange, ils ont constaté que les interactions entre les particules de nickel « ont en quelque sorte pris le relais » pour créer ce qui semblait être une violation des lois de la thermodynamique, a déclaré Russell. Les particules ont créé des dipôles magnétiques, un phénomène où leurs pôles magnétiques s’attirent, créant un champ de « chaînes » à la surface du liquide. Cette interaction interfère avec la façon dont l’émulsion se sépare.
Alors que Russell a déclaré que les chercheurs avaient précédemment examiné la ségrégation des particules dans les mélanges à eau pétrolière – comme le faisait Raykh – personne d’autre n’avait mené la même expérience. Ainsi, aucun autre chercheur n’avait observé ou signalé l’énergie interfaciale plus élevée observée avec la forme de l’urne grecque.
Alors qu’à première vue, ce mélange semble défier les lois de la thermodynamique, Russell a précisé que ce n’était qu’un étrange cas d’entre eux. Les scientifiques ont réalisé que l’interférence magnétique des particules jouait un rôle, car son influence a créé une énergie interfaciale plus élevée, ce qui a entraîné la forme de surface plus élevée. Et en général, les lois de la thermodynamique s’appliquent aux systèmes dans l’ensemble, et non aux interactions entre les particules individuelles, a déclaré Russell.
Les chercheurs ont publié leurs résultats le 4 avril dans la revue Physique de la nature.
