Ny forståelse af, hvordan partikelform styrer kornstrømmen, kan hjælpe ingeniører med at håndtere kysterosion

Et team af forskere fra University of California, Santa Barbara og University of California, Berkeley, har udviklet en ny forståelse af, hvordan partikelform styrer kornstrømmen, hvilket kan hjælpe ingeniører med at håndtere kysterosion og andre naturlige farer.

Kornstrøm er bevægelse af granulerede materialer, såsom sand, grus og jord, under påvirkning af tyngdekraften. Det er et almindeligt fænomen i naturen, og det kan være både ødelæggende og gavnligt. Kornstrømme kan for eksempel forårsage jordskred og laviner, men de kan også bruges til at transportere materialer til byggeri og landbrug.

Formen af ​​partikler spiller en vigtig rolle i at kontrollere kornstrømmen. Kantede partikler, såsom dem, der findes i knust sten, har en tendens til at gribe ind i hinanden, hvilket gør dem mere modstandsdygtige over for strømning. Afrundede partikler, såsom dem, der findes i strandsand, har en tendens til at flyde lettere.

Forskerne gennemførte en række eksperimenter for at måle strømningshastighederne af forskellige typer granulære materialer. De fandt, at strømningshastigheden af ​​et granulært materiale er proportional med kvadratet af partikelstørrelsen og omvendt proportional med kvadratroden af ​​partikelvinklet.

Denne nye forståelse af, hvordan partikelform styrer kornstrømmen, kan hjælpe ingeniører med at håndtere kysterosion og andre naturlige farer. For eksempel kunne ingeniører bruge kantede partikler til at skabe barrierer, der bremser eller stopper kornstrømmene. De kunne også bruge afrundede partikler til at skabe overflader, der er mere modstandsdygtige over for erosion.

Forskernes resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.

"Vores arbejde giver en ny måde at forstå og kontrollere kornstrømmen på," sagde professor Jessica Zhang, der ledede forskerholdet. "Dette kan have en betydelig indvirkning på vores evne til at håndtere kysterosion og andre naturlige farer."