作为一维空间随机游走现象与结晶过程宏观复现的自由下落线团
综合物理
2018-03-29 v1 软凝聚态物质
摘要
我们观察了从不同高度自由释放的线团的构象。我们还探讨了润湿液体对所形成构象的影响。从高处释放时，线团构象在自由下落过程中发生变化，并在下落一段时间后达到稳定构象（由恒定的末端距表征）。我们发现线团的构象复现了长聚合物链的构象。因此，我们应用二维随机游走模型来解释该稳定构象，其中线团长度被视为随机游走时间（聚合物链段数）。采用二维随机游走模型是因为在自由下落期间，假定构象在水平面内发展。令人惊讶的是，我们得到的标度幂与二维随机游走的标度幂完全一致。通过拟合末端距随时间的变化，我们得到了一个与一维空间（D = 1）相变过程的修正 Avrami 方程完全相似的方程，其中指数幂为 n = D+1 = 2。因此，我们可以认为线团构象过程的时间演化与一维空间中的结晶过程完全相同。这是一个非常有趣的发现，表明微观过程（结晶）可以在宏观尺度上被复现。
引用
@article{arxiv.1803.10602,
title = {Threads free falling as a macroscopic replica of random walk phenomena and crystallization process in one dimensional space},
author = {H. D. Rahmayanti and R. Munir and E. Sustini and M. Abdullah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.10602},
year = {2018}
}
备注
19 pages, 7 figures, 1 table