Рентгеновские снимки объясняют, как работает «эффект бразильского ореха»

Новый эксперимент помогает объяснить, почему большие бразильские орехи обычно собираются наверху пакетов смешанных орехов – этот эффект работает даже в инженерии и космологии, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Scientific Reports.

Новый эксперимент в двух словах показывает, почему самые крупные частицы в некоторых смесях имеют тенденцию собираться вверху.

Это явление известно как эффект бразильского ореха, поскольку толкание упаковок смешанных орехов приводит к тому, что объемные бразильские орехи поднимаются вверх. Эффект также можно увидеть в коробках с хлопьями и даже в космических камнях. Понимание того, как это работает, может помочь производителям создавать более однородные смеси ингредиентов для пищевой промышленности или более равномерное распределение активных ингредиентов в лекарственных таблетках.

«Эффект бразильского ореха» было трудно взломать и объяснить, потому что нелегко отследить, как отдельные объекты перемещаются в середине смеси, - говорит Пармеш Гаджар, ученый-визуализатор из Манчестерского университета в Англии. С помощью рентгеновской компьютерной томографии Гаджар и его коллеги проследили за движением отдельных арахисов и бразильских орехов в коробке, когда ее встряхивали взад и вперед, создав первые трехмерные видеоролики с эффектом бразильского ореха в действии.

Рентгеновское компьютерное сканирование смеси бразильских орехов и арахиса показывает, как работает эффект бразильского ореха. По мере встряхивания коробки смешанных орехов бразильские орехи постепенно переходят в более вертикальное положение. Это позволяет арахису падать ниже, поднимая бразильские орехи в куче выше.

В видеороликах бразильские орехи имеют продолговатую форму, когда их впервые бросили в контейнер, они лежали в основном горизонтально. Но когда коробка тряслась, столкновения между элементами толкали некоторые из бразильских орехов в более вертикальное положение. Эта вертикальная ориентация открывала пространство для более мелкого арахиса, находящегося выше в смеси, чтобы он упал и накапливался внизу, толкая бразильские орехи вверх.

Хотя это открытие могло удовлетворить любопытство поклонников смешанных орехов, это мелочи по сравнению с практическим применением, которое может иметь открытие для, например, фармацевтической промышленности.

[Фото: sciencenews.org]