„Faraday-Wellen“ – Versionsunterschied
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Version vom 10. Juli 2023, 17:05 Uhr
Faraday-Wellen, benannt nach Michael Faraday (1791-1867), sind nichtlineare stehende Wellen, die auf Flüssigkeiten auftreten, die von einem vibrierenden Gefäß umschlossen sind. Wenn die Schwingungsfrequenz einen kritischen Wert überschreitet, wird die flache hydrostatische Oberfläche instabil. Dies ist als Faraday'sche Instabilität bekannt. Faraday beschrieb sie erstmals in einem Anhang zu einem Artikel in den Philosophical Transactions of the Royal Society of London im Jahr 1831.[1] Die Wellen können die Form von Streifen, dicht gepackten Sechsecken oder sogar von Quadraten oder quasiperiodischen Mustern annehmen.[2]
Vorkommen in der Natur
Dieses Phänomen wird von Alligatoren genutzt, um ihre Partner zu rufen. Sie lassen ihre Lungen bei niedrigen Frequenzen knapp unter der Oberfläche vibrieren, wodurch sich ihre Stacheln bewegen und Oberflächenwellen hervorrufen. Diese Oberflächenwellen sind im Grunde Faraday-Wellen, und man kann den für bestimmte Resonanzen charakteristischen Spritzeffekt beobachten.[3]
Technischer Einsatz
Faraday-Wellen werden genutzt um feine Teilchen in bestimmten Mustern zu gruppieren. In der biomedizinischen Forschern können dadurch z.B. Zellhaufen in eine entsprechende Konfiguration gebracht werden.[4][5]
Siehe auch
Einzelnachweise
- ↑ On a peculiar class of acoustical figures; and on certain forms assumed by groups of particles upon vibrating elastic surfaces. In: Abstracts of the Papers Printed in the Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Band 3, 31. Dezember 1837, ISSN 0365-5695, S. 49–51, doi:10.1098/rspl.1830.0024 (royalsocietypublishing.org [abgerufen am 10. Juli 2023]).
- ↑ Mark-Tiele Westra, Doug J. Binks, Willem Van De Water: Patterns of Faraday waves. In: Journal of Fluid Mechanics. Band 496, 10. Dezember 2003, S. 1–32, doi:10.1017/S0022112003005895 (cambridge.org [abgerufen am 10. Juli 2023]).
- ↑ Peter Moriarty, R. Glynn Holt: Faraday waves produced by periodic substrates: Mimicking the alligator water dance. In: The Journal of the Acoustical Society of America. Band 129, Nr. 4, April 2011, ISSN 0001-4966, S. 2411–2411, doi:10.1121/1.3587858 (aip.org [abgerufen am 10. Juli 2023]).
- ↑ Yuqing Zhu, Vahid Serpooshan, Sean Wu, Utkan Demirci, Pu Chen, Sinan Güven: Tissue Engineering of 3D Organotypic Microtissues by Acoustic Assembly. In: Organoids. Band 1576. Springer New York, New York, NY 2017, ISBN 978-1-4939-7616-4, S. 301–312, doi:10.1007/7651_2017_68, PMID 28921421, PMC 7179046 (freier Volltext) – (springer.com [abgerufen am 10. Juli 2023]).
- ↑ Pu Chen, Zhengyuan Luo, Sinan Güven, Savas Tasoglu, Adarsh Venkataraman Ganesan, Andrew Weng, Utkan Demirci: Microscale Assembly Directed by Liquid-Based Template. In: Advanced Materials. Band 26, Nr. 34, September 2014, S. 5936–5941, doi:10.1002/adma.201402079, PMID 24956442, PMC 4159433 (freier Volltext) – (wiley.com [abgerufen am 10. Juli 2023]).