La mécanique du déplacement de petites particules fait partie de nombreux phénomènes naturels, des glissements de terrain aux volcans, et de nombreux processus industriels, des produits pharmaceutiques à la capture du carbone. À bien des égards, une substance granulaire ressemble à un liquide (par exemple, des dunes, des avalanches et des sables mouvants), mais la physique sous-jacente à ses caractéristiques n'est pas aussi transparente.
Une découverte récente par des ingénieurs chimistes de Columbia Engineering explique les nouvelles propriétés des particules granulaires de différentes densités non observées dans les liquides. Il s'est avéré que lorsque les grains plus légers montent vers le haut, les plus lourds restent en bas. Les particules se comportent, par exemple, comme l'huile et l'eau: un liquide plus léger en repousse un plus lourd et se précipite vers le haut.
L'étude démontre que des «bulles» de sable plus léger se forment et s'élèvent à travers du sable plus lourd lorsqu'elles sont vibrées verticalement - semblables aux bulles qui se forment et montent vers le haut dans les lampes à lave. De la même manière que les bulles d'air montent dans l'eau, parce qu'elles sont plus légères que l'eau et ne peuvent pas se mélanger avec elle, de légères bulles de sable s'élèvent à travers du sable plus lourd, même si elles sont fortement mélangées.
Les résultats de l'étude peuvent non seulement expliquer les formations géologiques et les processus sous-jacents aux gisements minéraux, mais peuvent également être utilisés dans les technologies de traitement des poudres dans les industries de l'énergie, de la construction et de la pharmacie.
