Flytande partiklar i vätskor fungerar som ett filter för att undertrycka vågor med lång våglängd men tillåter att kortvåglängder stöds, enligt fysiker vid Queen Mary University of London (QMUL).

Vätskor är materiens minst förstådda tillstånd och länge har man trott att de kan upprätthålla både gasliknande vågor med långa våglängder och fasta vågor med korta våglängder, men det var inte klart hur fast-liknande vågor fortplantas i vätskor.

Forskarna fann att ett gap uppstår i flytande vågspektrum. Detta gap innebär att endast fasta våglängder med kort våglängd kan föröka sig. Denna förståelse gör det möjligt för forskare att utveckla teorin om flytande tillstånd och öppnar nya vägar för forskning om vätskor.

Med hjälp av förutsägelserna från deras senaste teori, forskarna har utfört en omfattande modellstudie för att fastställa gapet och diskutera dess egenskaper i tidskriften Fysiska granskningsbrev .

Huvudförfattaren Dr Kostya Trachenko sa:"Detta resultat är viktigt för den grundläggande förståelsen av vätskor och ger oss hopp om att vi är nära att konstruera en konsekvent teori om detta svårfångade tredje tillstånd. Vi har bra teorier om vågor i fasta och gaser men, överraskande och trots många decennier av forskning, inte i vätskor. "

Han tillade:"Skillnaden mellan vätskor och fasta ämnen är att partiklar arrangerar om i vätskor med en viss frekvens - detta gör att vätskor kan flyta. Dessa omorganisationer stör de förökande vågorna men de gör det på ett intressant sätt. Du kan tänka på dessa rörelser som mikroskopiska demoner som lever i vätskan som äter alla fastvågsliknande vågor med lång våglängd men lämnar korta våglängder intakta. Med andra ord, flödande flytande partiklar fungerar som vågfilter, vilket är en insikt som inte hittills har förväntats. "

Resultaten är också viktiga för att bredda och optimera industriella processer där superkritiska vätskor har börjat spridas brett, inklusive inom rengöring, utvinning och miljötillämpningar.