Η σφαίρα στα αριστερά είναι μη επικαλυμμένη και βυθίζεται ομαλά μέσα στο νερό, η δεξιά είναι επικαλυμμένη και προκαλεί μια αυξανόμενη ροή νερού. Φωτογραφία: Lydéric Bocquet, Πανεπιστήμιο της Λυών
Η ανάγνωση του πόσο δυνατά πάλλεται όταν ένα αντικείμενο βουτάει μέσα στο νερό εξαρτάται περισσότερο από το αναμενόμενο στην εμφάνισή του. Οι Γάλλοι ερευνητές το έχουν παρατηρήσει όταν έριχναν μικρές γυάλινες μπάλες στο νερό, οι οποίες διέφεραν μόνο στη φύση της επιφάνειάς τους: Ήταν υδατοαπωθητικό, βύθισε τη χάντρα με ένα πλούσιο "Plumps" και βράχια μέσα στο νερό. Από την άλλη πλευρά, αν ήταν ομαλή και καθαρή, υπήρχε μόνο ένα μαλακό "ποπ" και πρακτικά όχι πιτσιλιές όταν βυθίζεται. Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες είχαν υποθέσει ότι μόνο η μορφή και ο ρυθμός πρόσκρουσης επηρέασαν τον αντίκτυπο στο νερό, εξηγεί ο ηγέτης της μελέτης Lydéric Bocquet από το Πανεπιστήμιο της Λυών. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν, για παράδειγμα, στην καλύτερη ιστιοπλοΐα από το νερό. Μία από τις μικρές μπάλες που έριξαν τους ερευνητές στο νερό από ύψος 1, 25 μέτρων, είχε μια φυσιολογική γυαλισμένη γυάλινη επιφάνεια, ενώ η άλλη χάρη σε μια επίστρωση είχε ένα είδος λωτού που χάθηκε, έτσι ώστε να χυθεί υγρό από αυτόν. Αν και οι δύο σφαίρες ήταν τελείως όμοιες, είχαν πολύ διαφορετικές επιπτώσεις στην επίδραση του νερού, οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι η επικαλυμμένη γυάλινη σφαίρα έριξε μια μεγάλη φούσκα αέρα καθώς βυθίστηκε τελικά κλείνοντας με μια ακούσια «βουτιά». Η μη επεξεργασμένη σφαίρα, ωστόσο, περιβάλλεται απευθείας από το νερό και δεν προκαλεί μια τέτοια φούσκα.

Στην περίπτωση της μη επικαλυμμένης σφαίρας, τη στιγμή της βύθισης, μια λεπτή μεμβράνη νερού ολισθαίνει επάνω στις πλευρές της σφαίρας, ρέει γύρω της και κλείνει πάνω της, εξηγεί ο επικεφαλής της μελέτης Bocquet. Ωστόσο, αυτό δεν είναι δυνατό με την επικαλυμμένη εκδοχή: η σφαίρα δεν στηρίζει το φιλμ νερού και υποχωρεί από την επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, οι μεγάλες φυσαλίδες σχηματίζουν πάνω από την βυθισμένη σφαίρα, δημιουργώντας μια δυνατή εκτόξευση.

Κανονικά, οι εν λόγω θύλακες αέρα σχηματίζονται μόνο όταν η ταχύτητα εμβάπτισης υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, έτσι ώστε οι επιστήμονες. Αυτή η τιμή εξαρτάται από τη γωνία που παίρνει η μεμβράνη του νερού στην αναρρίχηση στις πλευρές της σφαίρας και αυτή η γωνία καθορίζεται από τις ιδιότητες της επιφάνειας. Αλλά με τη σφαίρα Lotus Effect, το απωθητικό αποτέλεσμα είναι τόσο ισχυρό που δημιουργεί πάντα μια φούσκα αέρα; ανεξάρτητα από το πόσο γρήγορα η μπάλα βυθίζεται στο νερό.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν πρόκειται για εμβάπτιση ενός στερεού αντικειμένου σε ένα υγρό, πρέπει να εξεταστεί η εξωτερική φύση της επιφάνειας, εξηγούν οι ερευνητές. Αυτό ισχύει, για παράδειγμα, για τις διαδικασίες επικάλυψης σε λουτρά βύθισης, στις οποίες ο σχηματισμός φυσαλίδων αέρα είναι ανεπιθύμητος ή σε πολλά ναυτικά ζητήματα. επίδειξη

Φύση, ηλεκτρονική υπηρεσία Πρωτότυπο κείμενο: Cyril Duez (Πανεπιστήμιο της Λυών) και συνεργάτες: Nature Physics, online προ-δημοσίευση, DOI 10.1038 / nphys545 ddp / science.de; Ilka Lehnen-Beyel

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη