Afin de tester à quel point les Cheerios (et d'autres objets de la taille et du poids des Cheerio) s'attirent mutuellement, les chercheurs ont utilisé un appareil sur mesure qui utilise le magnétisme pour mesurer les forces. L'expérience implique deux disques en plastique de la taille d'un Cheerio, dont l'un contient un petit aimant, flottant dans une petite baignoire d'eau. Les bobines électriques entourant la baignoire produisent des champs magnétiques, qui peut retirer le disque magnétisé tandis que l'autre est maintenu en place. En mesurant l'intensité du champ magnétique au moment où les disques commencent à s'éloigner l'un de l'autre, les chercheurs ont pu déterminer la quantité de force d'attraction.

"Le champ magnétique nous a donné un moyen non mécanique d'appliquer des forces à ces corps, " a déclaré Harris. " C'était important parce que les forces que nous mesurons sont similaires au poids d'un moustique, donc si nous touchons physiquement ces corps, nous allons interférer avec la façon dont ils se déplacent. »

Les expériences ont révélé qu'un modèle mathématique traditionnel de l'interaction sous-estime en fait la force de l'attraction lorsque les disques sont positionnés très près les uns des autres. Au début, les chercheurs n'étaient pas sûrs de ce qui se passait, jusqu'à ce qu'ils remarquent que lorsque deux disques se rapprochent, ils commencent à s'incliner l'un vers l'autre. L'inclinaison amène le disque à pousser plus fort contre la surface du liquide, qui à son tour augmente la force par laquelle le liquide repousse. Cette poussée supplémentaire entraîne une force d'attraction légèrement accrue entre les disques.

"Nous avons réalisé qu'il y avait une condition supplémentaire que notre modèle ne satisfaisait pas, quelle était cette inclinaison, " a déclaré Harris. " Lorsque nous avons ajouté cet ingrédient au modèle, nous avons obtenu un bien meilleur accord. C'est la valeur des allers-retours entre théorie et expérimentation."

Les résultats pourraient être utiles dans la conception de machines et de robots microscopiques, disent les chercheurs. Il y a de l'intérêt, par exemple, en utilisant de petits robots ressemblant à des araignées qui peuvent glisser à la surface de l'eau pour effectuer une surveillance environnementale. Ce travail met en lumière les types de forces que ces robots rencontreraient.

« Si vous avez plusieurs petites machines qui se déplacent ou deux ou plusieurs jambes d'un robot, vous devez savoir quelles forces ils exercent les uns sur les autres, " a déclaré Harris. " C'est un domaine de recherche intéressant, et le fait que nous puissions y apporter quelque chose de nouveau est excitant."