当西北工程学院的Erik Luijten会见Zbigniew Rozynek时，因为一个未解之谜他们立刻变得团结起来了。波兰波兹纳亚当米奇凯维奇大学研究员Rozynek在挪威的一次会议上展示了一种看起来像魔术般神奇的现象。 当他将针状电极戳入分散在硅油中的微米级的球形金属颗粒的混合物中时，一个球体粘在其末端。 由于Rozynek将电极从分散体中拉出，另一个球体附着到第一球体，然后又一个球体连接到第二球体，直到形成长链。

  西北工业大学McCormick工程学院材料科学兼工程与工程与应用数学教授Luijten说：“球体表现得像没有磁性的磁珠一样。粒子没有聚集的倾向，我意识到发生了更复杂的事情。”

  ，以及他的合作者Filip Dutka，Piotr Garstecki和ArkadiuszJózefczak，Luijten加入了团队，研究形成链条现象的原因。 他们的发现可能导致新一代的电子设备的发展和创造一种快速简单的写二维电子电路的方法。

  说：“我们的科学成果可以为未来开辟其他领域的研究与有关方面的应用打下基础。我们已经在根据我们的发现进行后续工作。”

  由于波兰科学基金会，波兰国家科学中心和美国国家科学基金会支持，研究在今天在“自然通讯”杂志上发表。 Rozynek和Luijten是共同作者。 Rozynek也是Luijten计算软体实验室博士生明汉的共同作者。

  和Han进行了多次计算，显示了电极的电场如何改变了颗粒的性质。 当电极浸入胶体溶液中时，其带电尖端使每个球体极化。 这些诱导的偶极相互作用导致球体连接在一起。 得到的链可能包含成千上万的球体，长度达到30厘米。

  在团队解决了链条形成的谜团之后，又有了第二个谜。 Han说“另一个令人着迷的部分是，一旦我们将链条从液体中拉出来，我们就不再需要应用电场来维持连锁的结构。电场关闭后，稳定的粒子链仍然保持稳定。

  经过几个月的调查，Luijten和Rozynek的团队发现，由于相邻颗粒之间的液体”桥“，链条保持其结构。 随着研究人员将链条从液体中拉出，硅油粘附在每个颗粒的两侧，在整个链条周围形成一个壳体并保持其完好无损。

  ”表面张力在这里起着重要的作用，“Han说。 ”液桥使颗粒粘在一起，这里的物理学真的很有趣，大多数人会认为，如果你想保持结构，那么你需要应用电场，但是我们的系统不需要这样。“一旦柔性链从液体中拉出，就可以立即沿着表面拖动并沉积以产生图案。 研究人员认为，这种方法可以创建一种简单的算法来替代现有的二维电子电路。 如果使用熔融蜡代替硅油，则该方法也可用于构建当蜡冷却并硬化时保持其形状的三维结构。

  说：”尽管简单，我们制造胶体结构的方法非常实用，可用于许多应用，包括在不同基板上制造导电路径，例如在电子应用中使用。

  和Rozynek认为，解决这个谜团可能会为今天无法预测的应用程序打开大门。 通过了解该方法的工作原理，他们可以更好地评估不同类型的流体或电压水平是如何影响链条并改变结果的。

  “了解它的工作原理，使操作和优化变得更加容易”，Luijten说。 “我们可以说，如果粒子越大或电场越强，这种方法会越来越好，这是唯一可能的，因为我们明白了原理，否则你必须检查一组无限的组合。”

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