新研究揭示了非球形大气粒子的行为方式真相究竟是什么？

大气中含有许多微小的固体颗粒。来自马克斯·普朗克动力学与自组织研究所和哥廷根大学的科学家与法国国家科学研究中心和瑞典哥德堡大学合作，研究了这种非球形粒子如何在空气中沉降。

为此，他们使用了一种配备高速相机和新型粒子注入机制的新型精密设备。使用3D打印机，他们创造了不同形状的颗粒，类似于厚度低至50微米的圆盘和长度高达880微米的棒。由于这种设置，他们可以观察到粒子在静止空气中沉降时往往会振荡。

“到目前为止，大多数关于这种小颗粒行为的研究都是用液体模型完成的，因为空气中的实验极具挑战性，”MPI-DS的小组负责人Mohsen Bagheri描述了以前的方法。

“然而，真正的沉降动力学无法以这种方式探索。它们现在在我们的实验环境中被揭示出来，直接测量真实大小的粒子的运动，这些粒子比周围环境重得多，“他继续说道。

观测到的振荡可能会影响单个粒子的碰撞、它们在大气中的行进距离以及它们与太阳辐射的相互作用。

通常，大气颗粒不是完美的球形，而是扁平或细长的结构。科学家们开发并测试了一个模型来描述和预测这些粒子的运动，该模型非常准确地捕捉了实验结果。

新模型可用于研究粒子团簇的动力学和形成以及由此产生的日常生活影响。“特别是，我们的研究结果可以帮助更好地预测污染物在大气中停留多长时间，或者降水是如何在云中引发的，”Alain Pumir说。CNRS的研究人员与他的同事Bernhard Mehlig和Kristian Gustavsson一起开发了该模型。

总的来说，这些新见解有助于更准确地了解大气颗粒物，以及它们如何影响我们的环境和气候。

该研究发布在《物理评论快报》杂志上。