Британские ученые выяснили, какие изменения происходят в первые моменты соприкосновения двух капель воды, и запечатлели этот процесс на видеозаписи.
Используя экспериментальную установку, включающую две высокоскоростные камеры, ученые установили, как взаимодействуют две капли воды во время их слияния. Результаты своих наблюдений они опубликовали в Physical Review Fluids.
Эксперимент предоставил возможность понять процессы, определяющие поведение жидкостей, которые недоступны для непосредственного наблюдения. Для точного определения того, что происходит при соприкосновении двух капель – как смешивается их содержимое и происходит ли смешивание вообще – требуется специальное оборудование?
Для ответа на заданный вопрос, ученые из Великобритании, представляющие Лондон, Оксфорд и Лидс, разработали экспериментальную установку. В ходе эксперимента, на стеклянную поверхность сначала наносилась чистая вода, а затем, с помощью дозатора, добавлялась капля жидкости, содержащей краситель, расположенная очень близко к первой.
Все процессы фиксировались с использованием видеокамер, которые снимали с частотой до 25 тысяч кадров в секунду. Одна камера снимала происходящее с боковой стороны, а вторая, посредством зеркала, расположенного под стеклянной поверхностью, – в перпендикулярной плоскости.
При взаимодействии жидкости с красителем, капля покрывается цветным слоем, как одеяло, согласно выражению авторов эксперимента. В это же время окрашенная капля выбрасывает поверхностную струю, формирующуюся за доли секунды. Поверхностное натяжение не позволяет двум жидкостям мгновенно и полностью смешаться.
Эксперимент не только привлекателен с точки зрения визуальной эстетики, но и обладает значимой научной ценностью. В частности, изучение поведения и взаимодействия жидкостей может способствовать совершенствованию технологий 3D-печати.
Ранее ученые из Гонконга разработали электрогенератор, получающий энергию из капель воды, а физики из Университета Эмори в США рассказали о рецепте идеальных мыльных пузырей.