Krople płynów mają tendencję do przybierania tego samego podstawowego kształtu bez względu na to, z jakiej cieczy są wykonane. Wynika to z dążenia każdego ciała do osiągnięcia najniższego możliwego stanu energetycznego. Naukowcy z Uniwersytetu Aalto w Finlandii chcieli zakłócić ich równowagę termodynamiczną, aby zbadać czy można kontrolować, co się dzieje, gdy równowaga zostaje zakłócona.
Kontrolowanie płynów polem elektrycznym
W badaniach naukowcy pracowali z kombinacją olejów o różnych stałych dielektrycznych i poziomach przewodności. Po tym jak ciecze poddano działaniu pola elektrycznego, badacze odkryli, że mogą tworzyć krople o przeróżnych kształtach. Dr Nikos Kyriakopoulos powiedział, że kiedy zespół włączył pole elektryczne nad ich mieszaniną, ładunek elektryczny zgromadził się na granicy olejów. Gęstość ładunku była w stanie wypchnąć materiał z równowagi termodynamicznej, tworząc unikalne formacje. Na potrzeby eksperymentu, ciecze zostały zamknięte w cienkich i prawie dwuwymiarowych arkuszach. Naukowcy odkryli, że ich proces zmusza ciecze do zmiany kształtu w nieoczekiwane krople i wzory.
Zobacz też: T-Mobile świętuje swoje 25-lecie i rozdaje bezpłatne 25 GB internetu
Technika ta pozwoliła na stworzenie kropel w kształcie prostokątów i sześciokątów o prostych bokach, które są niemal niemożliwe do stworzenia w sposób naturalny. W naturze krople i bąbelki zazwyczaj tworzą kule z powodów przytoczonych we wstępie. Naukowcom udało się również zmusić dwie różne ciecze do stworzenia połączonych ze sobą kratownic. Warto dodać, że te są powszechne w świecie przyrody w przypadku materiałów stałych, ale nie są spotykane w przypadku cieczy. Jednym z najbardziej skomplikowanych kształtów, jakie udało się stworzyć badaczom w ramach projektu, był torus, czyli kształt pączka. Ten niecodzienny kształt był stabilny tak długo, jak długo do cieczy przykładano pole elektryczne. W naturze ciecze naturalnie zapadają się, wypełniając otwory w swoim środku. W eksperymencie odkryto, że kształty te były trwałe dzięki ruchowi ładunków elektrycznych na granicy faz, co zapobiegało ich zapadaniu się do stanu równowagi.
Źródło: SlashGear