Момент слияния двух капель сняли при помощи высокоскоростной съемки — Naked Science
4 минуты
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, 12:41
30 минут
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

Вчера, 17:16
4 минуты
Мария Кривоченко

Разработать варианты крылатого пилотируемого космического корабля поручил глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин. Предполагается, что аппарат будут строить по типу орбитального корабля «Буран», который использовался в СССР.

Позавчера, 20:22
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

Позавчера, 12:41
30 минут
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

Позавчера, 20:22
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

3 августа
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

эдуард шихгасанов
01.03.2020
-
-1
+
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
Taras Sidorenko
28.02.2020
-
1
+
Странно ,что при слиянии капель процесс не симметричен и белой струи в синем не видно .
    Виталий Сармаев
    01.03.2020
    -
    0
    +
    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.
      Taras Sidorenko
      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?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: