De mechanica van het verplaatsen van kleine deeltjes maakt deel uit van veel natuurlijke verschijnselen, van aardverschuivingen tot vulkanen, en veel industriële processen, van farmaceutische producten tot koolstofvangst. Een bulksubstantie lijkt in veel opzichten op een vloeistof (bijvoorbeeld duinen, lawines en drijfzand), maar de fysica die eraan ten grondslag ligt, is niet zo transparant.
Een recente ontdekking door chemisch ingenieurs van Columbia Engineering verklaart de nieuwe eigenschappen van korrelvormige deeltjes met verschillende dichtheden die niet in vloeistoffen voorkomen. Het bleek dat wanneer de lichtere korrels naar boven stijgen, de zwaardere onderaan blijven. Deeltjes gedragen zich bijvoorbeeld als olie en water: een lichtere vloeistof stoot een zwaardere af en snelt naar boven.
De studie toont aan dat "bellen" van lichter zand zich vormen en opstijgen door zwaarder zand wanneer ze verticaal worden getrild - vergelijkbaar met bellen die zich vormen en opstijgen in lavalampen. Net zoals luchtbellen opstijgen in water, omdat ze lichter zijn dan water en er niet mee kunnen mengen, stijgen lichte zandbellen door zwaarder zand, ook al zijn ze sterk gemengd.
De resultaten van de studie kunnen niet alleen de geologische formaties en processen verklaren die ten grondslag liggen aan minerale afzettingen, maar kunnen ook worden gebruikt in poederverwerkingstechnologieën in de energie-, bouw- en farmaceutische industrie.
