211service.com
Kad strūkla ietriecas ziepju plēvē
Ja esat kādreiz spēlējies ar ziepju burbuļiem, būsiet redzējis sarežģītās plūsmas, kas var rasties uz šķidruma virsmām, un veidu, kā burbuļi var deformēties, pilēt un pat izdzīvot, ja tos caurdur mazas daļiņas.
Šodien Džefrojs Kirsteters un draugi Nicas Sophia-Antipolis Universitātē Francijā jautā, kas notiek, kad šķidruma strūkla ietriecas ziepju plēvē.
Šie puiši izmantoja trauku ar mazgāšanas līdzekli, lai stiepļu rāmī izveidotu ziepju plēvi apmēram 10 cm garumā. Pēc tam viņi sūknēja ziepjūdens strūklu caur submilimetru sprauslu, lai izveidotu strūklu, kuras izmērs un ātrums varētu atšķirties. Visbeidzot, viņi raidīja strūklu uz filmu dažādos leņķos, lai redzētu, kas notiek.
Izrādās, ka filma ir pārsteidzoši robusta. Neatkarīgi no ātruma, rādiusa un krišanas leņķa strūkla nekad nesalauž ziepju plēvi, saka Kirstetter un co.
Bet tā vietā notiek kaut kas cits: plēve saliec strūklu par apjomu, kas ir atkarīgs no tās krišanas leņķa. Faktiski filma darbojas kā objektīvs, un Kirsteters un citi spēj iegūt sava veida Snelam līdzīgu likumu, lai aprakstītu šāda veida refrakciju.
Viņi novēro arī divas citas parādības. Pārsniedzot noteiktu leņķi, strūkla tiek iesprostoti uz plēves virsmas, un ekstremālākajos leņķos tā var atsist pa virsmu.
Tas var šķist nedaudz vairāk par labu izklaidi, taču tam ir svarīgs potenciāls pielietojums. Arvien vairāk tehnoloģiju ir atkarīgas no tintes drukāšanas, piemēram, izdevējdarbības, 3D drukāšanas un plastmasas elektronikas ražošanas.
Līdz šim fiziķiem bija ļoti maza kontrole pār šķidruma strūklas virzienu pēc tās izšaušanas. Nav pieejams neviens uzticams paņēmiens, kā vadīt mikrostrūklu tik vienkāršā vidē kā gaiss, saka Kirsteters un citi.
Jaunais darbs to varētu mainīt. Tas paver pilnīgi jaunu veidu, kā kontrolēt mikrostrūklu virzienu, izmantojot ziepju plēves, kas darbojas kā šķidrās lēcas.
Tas, kā to varētu pielietot, protams, ir jautājums inženieriem, kuri koncentrēsies uz idejas praktiskiem aspektiem. Ziepju plēve jūsu printerī? Ir notikušas dīvainas lietas.
Atsauce: arxiv.org/abs/1203.0842 : Strūklas ietekme uz ziepju plēvi