Így varázsolhatod a vízcseppeket kocka alakúvá

Mint a legtöbb dolog, a folyadék cseppjei is másképp viselkednek különböző körülmények hatására. Kutatók vizsgálták, hogy mit kell tenni ahhoz, ha már unalmassá válna a cseppek formája.

Ahogy fizikaórán is tanultuk, a legtöbb esetben egy csepp folyadék alakja gömbölyded, hiszen ezzel próbálja minimalizálni a felületi feszültséget. A Frontline számolt be arról a tanulmányról, melyben két kutató ezt próbálta megcáfolni.

Rafael Schulman és Kari Dalnoki-Veress, a kanadai McMaster Egyetem kutatói kísérleteikkel arra jutottak, hogy a cseppek más és más körülmények között nagyon különbözően tudnak viselkedni. Például a két vékony, rugalmas fólia közötti nyomástól függően a csepp lehet ovális, sőt akár kocka alakú is.

A felületi feszültség beállítása lehetővé teszi az illeszkedési szög, valamint a csepp morfológiai megfigyelését és ellenőrzését. Ezek a rugalmas értékek járulnak hozzá ahhoz, hogy a cseppek elliptikus vagy akár majdnem kocka alakot öltsenek.

Na, ez itt még majdnem gömbölyű
Na, ez itt még majdnem gömbölyűFotó: Shutterstock

Cseppekből lencsék

Azt is felvetették, hogy az így formált cseppek apró lencsékként is használhatóak, melyek optikai tulajdonságai könnyedén állíthatók. Dalnoki-Veress szerint

az eredmények meglepőek és kifejezetten szórakoztatók.

A szakemberek 30-300 mikrométer átmérőjű csepp glicerint vagy polietilén-glikolt helyeztek el egy szilikon hordozóra rögzített rugalmas fóliára. Erre merőlegesen egy második rugalmas fóliát feszítettek, majd a cseppre helyezték azt.

De mitől függ, hogy milyen alakú?

Amikor a fólia feszültsége mindenhol egyenletesen oszlott el, a kerek csepp kör alakúvá vált, miután a felülettel érintkezett. Amikor a fólia feszültsége egy adott irányban magasabb volt, a csepp ovális alakúvá vált. Abban az esetben, ha mindkét fóliát felfüggesztették, ezzel merőleges irányba állítva őket, a csepp formája közelített a kocka alakhoz.

Amikor a cseppek tulajdonságait lézersugárral mérték, az eredmények szerint minél laposabb volt egy csepp, annál hosszabb fókusztávolsággal rendelkezett. A fókuszpont alakja is különböző, a négyszögletes cseppek kereszt alakot, míg az ovális cseppek egy vonalat rajzoltak ki.

Ha ennyi energiát nem fektetnél a vízcseppek megismerésébe, azon azért mindenképp érdemes elgondolkodni, hogy megfelelő mennyiségű folyadékot fogyasztasz-e.

Mustra