南フロリダ大学の研究チームが、カーボンブラック粒子がゴムを強化する仕組みを突き止め、約1世紀にわたる科学的難問を解決しました。コンピュータシミュレーションにより、素材がどのようにして内部で対抗し合い、引き伸ばしに耐えているのかが明らかになりました。
工学教授のデビッド・シモンズ氏率いる研究チームは、合計で15年分のコンピューティング時間に相当する1500回もの分子動力学シミュレーションを実施しました。博士研究員のピエール・カワク氏および博士課程の学生ハルシャド・バプカー氏らとの共同研究により、カーボンブラック粒子がゴムを引き伸ばした際の薄まりを抑制していることが示されました。これにより素材の体積膨張が促され、剛性と強度が大幅に向上する仕組みです。
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Scientists at the University of Konstanz have identified a new type of sliding friction that occurs without physical contact, driven by magnetic interactions. This phenomenon breaks Amontons' law, a 300-year-old physics principle, by showing friction peaks at certain distances rather than increasing steadily with load. The findings appear in Nature Materials.
Researchers at Drexel University have discovered that certain viscous liquids can snap apart like solids when stretched with sufficient force. The finding, detailed in a study published in Physical Review Letters, challenges traditional views of fluid dynamics by linking the behavior to viscosity rather than elasticity. This phenomenon was observed in simple liquids such as tar-like hydrocarbons and styrene oligomer.
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Chemists at the University of California, Riverside have stabilized a highly reactive carbene molecule in water, proving a 67-year-old hypothesis about vitamin B1's role in the body. The breakthrough, detailed in Science Advances, resolves a long-standing biochemical puzzle. It also suggests potential for greener chemical manufacturing.
Physicists have identified the role of carbon-containing molecules in determining charge polarity during particle collisions in volcanic ash clouds. This discovery explains the triboelectric effect that leads to volcanic lightning. The finding comes from experiments with silicon dioxide particles.
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Researchers at New York University have developed a method to direct the assembly of microscopic particles into crystals using light. This technique, detailed in the journal Chem, allows for real-time control over crystal growth and dissolution. The approach could enable new responsive materials for applications in optics and photonics.