Разработана модель случайной плотной упаковки сферических частиц

Результаты проведенного исследования показали, что при таких условиях частицы могут заполнить не более 63,5% свободного пространства.

В модели, разработанной Эрнаном Максе (Hernan Makse) и его коллегами из Сити-колледжа Нью-Йорка, предполагается, что сферические частицы подчиняются статистике Больцмана, описывающей поведение молекул газа в условиях термодинамического равновесия.

Исследователи определяли объем, занимаемый каждой частицей, по числу соседних частиц, с которыми она соприкасается. Подставляя это выражение в функцию распределения, д-р Максе и его коллеги получили формулу, описывающую случайную плотную упаковку частиц.

Ученые рассчитали, что коэффициент упаковки в этом случае составляет 0,634, а для неплотной упаковки этот параметр имеет значение 0,536. Полученные результаты исследователи представили в виде фазовой диаграммы, которая демонстрирует влияние трения между частицами на плотность упаковки.

Д-р Максе считает, что результаты проведенного исследования могут найти практическое применение в фармацевтике, пищевой, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где используются сыпучие материалы, сообщает PhysicsWorld.