Физики нашли простой способ управлять айсбергами

Исследователи из MIT открыли новый способ изменения температурных градиентов в жидкостях, с помощью которого можно привести в движение различные объекты. Одно из возможных приложений этого механизма: управление движением айсбергов в открытом море.

Томас Пикок вместе со своими коллегами опубликовал статью о манипулировании температурными градиентами в жидкостях в последнем номере журнала Physical Review Letters.

Для своих экспериментов ученые использовали бак с водой и плавающие в нем объекты, поверхность которых дистанционно нагревалась или охлаждалась. Разница температур поверхности объекта и окружающей его жидкости вызывала движение объекта. 

Нагревая или охлаждая одну из боковых стенок предмета, можно изменить плотность любой жидкости, находящейся вблизи этой поверхности. Таким образом, с одной стороны объекта плотность жидкости становится меньше, чем с другой. Разница в плотности, вызванная температурным градиентом, порождает силу давления, в результате чего предмет начинает двигаться.

Основные уравнения конвекции в жидкости давно известны. Потоки жидкости, вызванные температурным градиентом, были основательно изучены более 100 лет назад, однако до сих пор никто не додумался использовать их в реальных приложениях.

Эффект, экспериментально подтвержденный для небольших объектов, может быть с успехом применен и к очень крупным. В случае успеха, его можно будет использовать в индустриальном масштабе, а также для различных мер по защите окружающей среды.  

Томас Пикок надеется в дальнейшем при помощи этого механизма управлять частицами, движущимися по микрофлюидным устройствам, или даже камнями, плавающими в потоках магмы.

Открытие подобного явления в гидродинамике является большой редкостью. Оно может найти применение в самых разных областях. Надеюсь, что другие ученые также займутся исследованием и развитием этого эффекта в поле своей научной деятельности.

– Томас Пикок, Массачусетский технологический институт