17.06.2026 12:02
Описан новый механизм самоорганизации частиц в пылевой плазме Исследователи из Объединённого института высоких температур РАН совместно с коллегами из…
Описан новый механизм самоорганизации частиц в пылевой плазме
Исследователи из Объединённого института высоких температур РАН совместно с коллегами из МФТИ обнаружили новый механизм самоорганизации частиц в пылевой плазме.
В ходе эксперимента частицы, левитирующие в электрическом поле газового разряда, начинали двигаться по почти круговым траекториям и сохраняли постоянный фазовый сдвиг относительно друг друга. Чтобы объяснить этот эффект, учёные провели численное моделирование с использованием разработанного ими открытого кода OpenDust. Расчёты подтвердили наблюдаемую динамику и помогли раскрыть её физическую природу.
«Мы показали, что даже очень простая система, всего две пылевые частицы в плазме, может самостоятельно переходить к упорядоченному вращательному движению без внешнего воздействия. В эксперименте мы наблюдали, как из случайных колебаний частицы начинают двигаться по почти круговым траекториям и синхронизируются друг с другом, сохраняя постоянный фазовый сдвиг. Это означает, что система сама «организует» устойчивое движение за счёт энергии, поступающей из окружающей плазмы», — рассказал Роман Сыроватка, старший научный сотрудник ОИВТ РАН.
Анализ показал, что ключевую роль играет асимметрия взаимодействий между частицами, возникающая из-за формирования ионного следа в плазме. Полученные результаты расширяют представления о механизмах самоорганизации в сложных неравновесных системах и помогают лучше понять коллективное поведение материи.
В перспективе такие исследования могут найти применение в технологиях управления микрочастицами — от медицинской диагностики до систем адресной доставки веществ.
#Грани_РАН
Исследователи из Объединённого института высоких температур РАН совместно с коллегами из МФТИ обнаружили новый механизм самоорганизации частиц в пылевой плазме.
В ходе эксперимента частицы, левитирующие в электрическом поле газового разряда, начинали двигаться по почти круговым траекториям и сохраняли постоянный фазовый сдвиг относительно друг друга. Чтобы объяснить этот эффект, учёные провели численное моделирование с использованием разработанного ими открытого кода OpenDust. Расчёты подтвердили наблюдаемую динамику и помогли раскрыть её физическую природу.
«Мы показали, что даже очень простая система, всего две пылевые частицы в плазме, может самостоятельно переходить к упорядоченному вращательному движению без внешнего воздействия. В эксперименте мы наблюдали, как из случайных колебаний частицы начинают двигаться по почти круговым траекториям и синхронизируются друг с другом, сохраняя постоянный фазовый сдвиг. Это означает, что система сама «организует» устойчивое движение за счёт энергии, поступающей из окружающей плазмы», — рассказал Роман Сыроватка, старший научный сотрудник ОИВТ РАН.
Анализ показал, что ключевую роль играет асимметрия взаимодействий между частицами, возникающая из-за формирования ионного следа в плазме. Полученные результаты расширяют представления о механизмах самоорганизации в сложных неравновесных системах и помогают лучше понять коллективное поведение материи.
В перспективе такие исследования могут найти применение в технологиях управления микрочастицами — от медицинской диагностики до систем адресной доставки веществ.
#Грани_РАН