Kornflöde är förflyttning av granulära material, såsom sand, grus och jord, under påverkan av gravitationen. Det är ett vanligt fenomen i naturen, och det kan vara både destruktivt och fördelaktigt. Till exempel kan spannmålsflöden orsaka jordskred och laviner, men de kan också användas för att transportera material till bygg och lantbruk.
Formen på partiklar spelar en viktig roll för att kontrollera spannmålsflödet. Vinklade partiklar, som de som finns i krossat berg, tenderar att låsa sig med varandra, vilket gör dem mer motståndskraftiga mot flöde. Rundade partiklar, som de som finns i strandsand, tenderar att flyta lättare.
Forskarna genomförde en serie experiment för att mäta flödeshastigheterna för olika typer av granulära material. De fann att flödeshastigheten för ett granulärt material är proportionell mot kvadraten av partikelstorleken och omvänt proportionell mot kvadratroten av partikelvinklingen.
Denna nya förståelse för hur partikelformen styr spannmålsflödet kan hjälpa ingenjörer att hantera kusterosion och andra naturliga faror. Till exempel kan ingenjörer använda kantiga partiklar för att skapa barriärer som saktar ner eller stoppar spannmålsflöden. De kan också använda rundade partiklar för att skapa ytor som är mer motståndskraftiga mot erosion.
Forskarnas resultat publicerades i tidskriften Physical Review Letters.
"Vårt arbete ger ett nytt sätt att förstå och kontrollera spannmålsflödet", säger professor Jessica Zhang, som ledde forskargruppen. "Detta kan ha en betydande inverkan på vår förmåga att hantera kusterosion och andra naturrisker."
