Физики обнаружили сразу три формы хаоса

Ученые из Университета ИТМО теоретически описали три сценария, по которым микросферы диоксида кремния в радиочастотной ловушке переходят от упорядоченного движения к хаотическому.

Такие исследования помогут точнее определять характеристики микрочастиц, что важно для создания новых материалов.

Радиочастотная ловушка и траектории частиц


Радиочастотная ловушка — устройство, где электрическое поле заставляет частицы двигаться по сложным траекториям. Исследователи выяснили, что характер движения зависит от размера микросферы:

  • Частицы радиусом до 5,8 мкм двигаются по прямой линии, затем их траектория приобретает форму несимметричной «бабочки».
  • Частицы 5,8–7,2 мкм описывают усложненную форму с многократным дублированием траектории, которая в итоге переходит в хаотическое движение.
  • Частицы 8,3–11,5 мкм начинают с симметричной «бабочки», которая трансформируется в дугу, а затем в хаотическое состояние.

Самые крупные частицы (12–18,5 мкм) демонстрируют траекторию в форме ромба, напоминающего ската, перед переходом к хаосу.

Практическая значимость


Модели показали, что по траекториям можно точно определять массу, заряд и размер микрочастиц. Это открытие важно для:

  • Материаловедения — анализа физических характеристик частиц в новых материалах.
  • Медицины и экологии — предсказания сложных динамических процессов, таких как развитие болезней или изменений в экосистемах.
  • Биологических исследований — анализа микро- и наночастиц, включая одиночные клетки.

В дальнейшем исследователи планируют экспериментально подтвердить теорию и применить результаты для структурного анализа биологических объектов.

«Особенности перехода частиц к хаосу в радиочастотной ловушке позволят предсказывать поведение сложных систем, включая экосистемы и биологические объекты», — отметил руководитель проекта, кандидат физико-математических наук Семен Рудый.

Результаты исследования опубликованы в журнале AIP Chaos.

Читать далее:

Раскрыта тайна стремительного превращения Средиземного моря в соленый «бассейн»

Археологи-любители из Польши нашли военный клад, спрятанный в XVII веке

Найден «межзвездый туннель» от Солнечной системы к соседней звезде

Обложка: Kandinsky by Sber AI

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
У мошенников новая схема обмана: они имитируют взлом «Госуслуг»
Новости
У путешествий во времени есть опасная «побочка», считают ученые
Наука
Физики нашли «магические» свойства квантовых систем при экспериментах БАК
Наука
ИИ за три недели спроектировал клиновоздушный ракетный двигатель: оказалось, он работает
Новости
Шансы на блокировку WhatsApp в России в 2025 году увеличиваются: в чем причина
Новости
«Яндекс» ищет водителя для испытаний беспилотных грузовиков
Новости
Метеор в небе над США оказался китайским спутником
Космос
ЕКА протестировало 5G между наземной станцией и низкоорбитальным спутником
Космос
СМИ: Роскомнадзор может заблокировать звонки в мессенджерах
Новости
Муравьи превзошли людей в вопросах сотрудничества внутри лабиринта
Наука
В MIT разработали беспроводные антенны для живых клеток
Наука
В Турции нашли место первой победы Александра Македонского над персами
Наука
Зрение муравьев вдохновило ученых на создание чипов для поиска раковых клеток
Новости
Древнюю реконструкцию Стоунхенджа связали с миграцией из Европы
Наука
В Нижнем Новгороде пациенту с эпилепсией поставили «нейростимулятор нового поколения»
Наука
OpenAI: новая модель GPT обошла в тестах большинство программистов планеты
Новости
Ток без шоу: лайфхаки при создании идеальной домашней электросети
Технологии
Ученые нашли ключ к неизвестной физике и пониманию темной материи
Космос
Северный магнитный полюс смещается к России: как это влияет на GPS
Наука
«Уэбб» нашел галактику, которую ученые не могут объяснить
Космос