微引力作用下发生碰撞的玻璃粒子。
在家中，尘埃颗粒相互接触时的粘附作用会导致灰尘的形成。类似地，在外层宇宙空间中，粘附效应也能使灰尘颗粒粘在一起。不过，由于引力的作用，大颗粒也能结合在一起——这便是小行星及行星形成过程中的核心步骤。然而体积介于这两种极端颗粒之间的星际聚集物是如何增大的问题，一直是一个谜。
据美国“优睿科”网站12月9日消息称，德国杜伊斯堡－埃森大学（University of Duisburg-Essen）的科学家领导的研究团队在《自然·物理学》杂志撰文称，他们可能已经发现了宇宙尘埃颗粒粘附在一起的方式，以及星际尘埃形成行星的原理。这项研究成果或有助于改善工业生产的流程与技术。
在微引力作用下，粒子会自发地产生强大的电荷并粘连在一起，从而形成巨大的聚集体。值得注意的是，虽然同种电荷会相互排斥，但是具有同种电荷的聚集体却依然得以形成。其原因在于，它们的电荷强度足够大，以至于它们能够相互极化，变得像磁铁一样。
地球上的很多工业生产流程都已在运用一些相关的物理效应和过程，流化床反应器能生产塑料、药品等各种门类的产品。在此过程中，气体将细小颗粒向上推送，而当这些颗粒因静电发生聚集时，它们会粘在反应器的容器壁上，甚至导致反应器关闭以及让产品质量变次。
论文的共同作者、美国新泽西州立罗格斯大学（Rutgers, The State University of New Jersey，简称Rutgers）新布伦瑞克分校工程学院生物医学工程系的教授Troy Shinbrot介绍道：“我们不仅可能克服了一个阻碍我们理解行星形成问题的基本障碍，还找到了在工业流程中生成聚合体的机制。我们希望在今后的工作中可以对这个过程加以控制，而这两种结果都取决于我们获得的一个新认知，即电极化（electrical polarization）是聚合效应的核心。”
这一技术将为在工业过程中控制细微颗粒的聚合效应开辟一条新的道路。根据Shinbrot教授的说法，在工业过程中引入具有导电性的添加剂，可能要比传统的静电控制法更加有效。下一步，研究人员希望研究材料特性对粘附和聚集效应的影响，并有可能开发出发电、储电的新方法。
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编译：朱明逸
审稿：alone
责编：雷鑫宇
期刊来源： 《自然·物理学》
期刊编号： 1745-2473
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-12/ru-hpm120919.php
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