Технології

Момент злиття двох крапель зняли за допомогою високошвидкісної зйомки

Учені з Великобританії змогли розібратися, що відбувається в перші миті після контакту двох крапель води, і показали цей процес на відео.

Момент слияния двух капель сняли при помощи высокоскоростной съемки

За допомогою експериментальної установки з двома високошвидкісними камерами вчені змогли визначити, як при злитті взаємодіють дві краплі води. Статтю про свої спостереження вони опублікували в Physical Review Fluids.

Цей експеримент дозволив отримати розуміння процесів динаміки рідин, які неможливо сприйняти неозброєним оком. Без спеціальної апаратури не вийде точно визначити, що відбувається при контакті двох крапель: як перемішується їх вміст? Перемішується він взагалі?

Щоб відповісти на поставлене питання, група британських вчених з Лондона, Оксфорда і Лідса сконструювала експериментальну установку. На скляну поверхню спочатку помістили краплю води без домішок, а потім за допомогою спеціального дозатора дуже близько до неї поміщали краплю рідини з барвником.

Момент слияния двух капель сняли при помощи высокоскоростной съемки

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

Всі процеси фіксували за допомогою відеокамер, які знімають зі швидкістю приблизно до 25 тисяч кадрів на секунду. Одна з камер знімала те, що відбувається, збоку, друга — в перпендикулярній площині за допомогою дзеркала, розміщеного під скляною поверхнею.

Виявляється, при контакті рідина з барвником покриває прозору краплю зверху — «як ковдра», за влучним висловом авторів експерименту. При цьому пофарбована крапля викидає поверхневий струмінь, який формується протягом лічених мілісекунд. Миттєвому повному змішуванню двох рідин перешкоджає поверхневий натяг.

Момент слияния двух капель сняли при помощи высокоскоростной съемки

Процес злиття покадрово / © Sykes et al., Physical Review Fluids, 2020

Крім візуально-естетичної складової, експеримент також має важливе наукове значення. Наприклад, розуміння динаміки взаємодії рідин може виявитися корисним для поліпшення процесів 3D-друку.

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»