Mechanika poruszania się małych cząstek jest częścią wielu zjawisk naturalnych, od osuwisk ziemi po wulkany i wielu procesów przemysłowych, od farmaceutyków po wychwytywanie dwutlenku węgla. Pod wieloma względami substancja masowa przypomina ciecz (na przykład wydmy, lawiny i ruchome piaski), ale fizyka leżąca u podstaw jej właściwości nie jest tak przejrzysta.
Niedawne odkrycie dokonane przez inżynierów chemików z Columbia Engineering wyjaśnia nowe właściwości ziarnistych cząstek o różnej gęstości, których nie widać w cieczach. Jak się okazało, gdy lżejsze ziarna unoszą się na wierzch, cięższe pozostają na dole. Cząsteczki zachowują się na przykład jak olej i woda: lżejszy płyn odpycha cięższy i pędzi w górę.
Badanie pokazuje, że „bąbelki” jaśniejszego piasku tworzą się i wznoszą się przez cięższy piasek po wibracjach w pionie - podobnie do bąbelków, które tworzą się i unoszą w górę w lampach lawowych. W ten sam sposób, w jaki pęcherzyki powietrza unoszą się w wodzie, ponieważ są lżejsze od wody i nie mogą się z nią mieszać, lekkie bąbelki piasku unoszą się przez cięższy piasek, nawet jeśli są silnie wymieszane.
Wyniki badań mogą nie tylko wyjaśnić formacje geologiczne i procesy leżące u podłoża złóż kopalin, ale mogą również znaleźć zastosowanie w technologiach przetwarzania proszków w energetyce, budownictwie i przemyśle farmaceutycznym.