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运动粒子被首次发现能远距离交互

2018-03-11 23:03:09

科学家们一直知道,小的物质粒子能通过电、化学或磁效应彼此施加影响。但据美国麻省理工学院(MIT)官网消息,美国和墨西哥科学家最近发现,运动的粒子即使距离很远黑金刚石,也能相互作用,这一交互完全基于它们的运动且适用于各类运动粒子——无论是活体细胞还是磁性金属粒子,此项发现有助于人造活性物质的研制。

研究负责人、MIT材料科学和工程学副教授阿尔弗雷德-亚历山大·卡特兹解释称,在包括鸟类的群集行为等在内的活动系统中,每个成员只对附近其它成员做出反应,但会得到一个跨越很大区域的总体模式。我们现在发现,流体介质中的细胞,甚至细胞内运动的微型结构都表现出了同样的动作。

在试验中,研究人员将少量几微米宽、大小与某些细胞相当的磁金属微粒子散落于大量大小相当的无生命粒子中,并悬浮在水中。当施加一个旋转磁场时,金属粒子开始自旋,这种自旋粒子即使间隔为其大小数十倍的距离,最终也会朝彼此靠近。

卡特兹说,尽管已有很多关于活性粒子间交互作用的研究,但很少有实验对活性粒子被非活性粒子环绕时如何交互进行研究。而且,粒子自旋得越快,彼此间的交互作用越大;低于某一速度,交互效应会终止。

另外,无生命物质的数量也有影响。卡特兹解释道,如果没有这些无生命的粒子,悬浮在清水中的金属粒子不会有这种交互;但当添加不自旋的粒子,且浓度达到一定程度,那么“又有交互了”,且令人惊奇的是蜂目豺声,“交互范围非常大。”

卡特兹称,这种吸引“并非化学作用,也非磁性和静电作用,某些生物有机物可能借此感应环境”。

研究人员在一期《美国国家科学院院刊》上撰文指出,发现或有助于人们更好地理解某些天然生物系统的行为;找到制造能将药物递送到身体某些部位的人造活性物质的新方法;或许也有望在电子学或能量捕获领域施展身手。

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