Момент слияния двух капель сняли при помощи высокоскоростной съемки — Naked Science
26.02.2020
София Жаботинская
4

Момент слияния двух капель сняли при помощи высокоскоростной съемки

3.3

Ученые из Великобритании смогли разобраться, что происходит в первые мгновения после контакта двух капель воды, и показали этот процесс на видео.

Момент контакта
Момент контакта / © University of Leeds

С помощью экспериментальной установки с двумя высокоскоростными камерами ученые смогли определить, как при слиянии взаимодействуют две капли воды. Статью о своих наблюдениях они опубликовали в Physical Review Fluids.

Этот эксперимент позволил получить понимание процессов динамики жидкостей, которые невозможно воспринять невооруженным глазом. Без специальной аппаратуры не получится точно определить, что происходит при контакте двух капель: как перемешивается их содержимое? Перемешивается ли оно вообще?

Чтобы ответить на поставленный вопрос, группа британских ученых из Лондона, Оксфорда и Лидса сконструировала экспериментальную установку. На стеклянную поверхность сначала помещалась капля воды без примесей, а затем при помощи специального дозатора очень близко к ней помещали каплю жидкости с красителем.

Схема экспериментальной установки / © Sykes et al., Physical Review Fluids, 2020

Все процессы фиксировали при помощи видеокамер, снимающих со скоростью примерно до 25 тысяч кадров в секунду. Одна из камер снимала происходящее сбоку, вторая — в перпендикулярной плоскости посредством зеркала, размещенного под стеклянной поверхностью.

Оказывается, при контакте жидкость с красителем покрывает прозрачную каплю сверху — «как одеяло», по меткому выражению авторов эксперимента. При этом окрашенная капля выбрасывает поверхностную струю, которая формируется в течение считаных миллисекунд. Мгновенному полному смешиванию двух жидкостей препятствует поверхностное натяжение.

Процесс слияния покадрово / © Sykes et al., Physical Review Fluids, 2020

Помимо визуально-эстетической составляющей, эксперимент также имеет важное научное значение. Например, понимание динамики взаимодействия жидкостей может оказаться полезным для улучшения процессов 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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Вчера, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Вчера, 09:00
УрФУ

Международная группа планетологов из России, Финляндии и США впервые проанализировала факторы, определяющие количество валунов на поверхности ближайшей планеты от Солнца — Меркурии.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

Важно подметить,муть как штырь,или Штырлиц проникает и пускает корни. Причем корни напоминают два ядра,как атомы водорода,или обоих начал или М-Ж,или проще яйца
28.02.2020
-
1
+
Странно ,что при слиянии капель процесс не симметричен и белой струи в синем не видно .
    Эксперимент не симметричный относительно двух капель, окрашенная падает с высоты и расплющивается перед слиянием, отсюда и первый повод для асимметрии. Второй повод: мы видим результат только одного эксперимента, возможно, в других вариантах эксперимента поведение капель было иное.
    +
      ещё комментарии
      07.03.2020
      -
      0
      +
      Доброе утро ! Каплю аккуратно ложат , а 3 закон Ньютона остаётся в силе . Дело скорее в том,что синяя капля не вода .
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: