Физики научились бороться с брызгами

Физики научились бороться с брызгами

Физики из Франции и Великобритании выяснили, как на вероятность образования брызг при падении капли жидкости на поверхность влияет жесткость этой поверхности. Работа дает ученым инструмент для создания брызгогасящих поверхностей для работы с опасными препаратами и веществами. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters (препринт), кратко о нем сообщает Physics.

Течение вязкой жидкости, в том числе и растекание капли, описывается уравнениями Навье-Стокса. Для этих уравнений не найдено решения в общем случае, а само его существование и гладкость — одна из задач тысячелетия. Из-за этого трудно теоретически моделировать различные процессы в жидкостях. Поэтому многие явления обнаруживаются и описываются в первую очередь экспериментально. К примеру, недавно физики выяснили, что капли вязкой жидкости, растекаясь в менее вязких жидкостях, принимают форму «котелка».

С растеканием капли связан и другой, гораздо более известный процесс — образование брызг. При падении капли на поверхность с достаточно большой скоростью происходит разбрызгивание. Этот побочный процесс может быть опасен в том случае, если речь идет не о капле воды или краски, а о других, более токсичных жидкостях.

Ученые выяснили, что снизить пиковую величину давления удается за счет деформации поверхности в первые 30 миллисекунд после падения капли. Хотя эта деформация поглощает лишь сотые доли кинетической энергии всей капли, она значительно влияет на тонкую прослойку воздуха, снижая скорость ее выброса из под капли. По словам авторов, это позволяет разработать новые виды покрытий, предотвращающих разбрызгивание. Для гашения брызг при характерной высоте падения капель в несколько миллиметров подойдут гели с широким диапазоном свойств.

Ранее физики изучали и другие аспекты поведения капель жидкостей. Так, ученые из Принстонского университета следили за высыханием капель виски (при этом возникают необычные узоры) и предложили новую методику для создания равномерных покрытий. Другая группа физиков обнаружила три сценария замерзания капель воды, а недавно исследователи выяснили, почему капли жидкости двигаются на гелях скачкообразно.

N+1

Похожие новости:
В России создали самый мощный лазер в мире
Физики-ядерщики из Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики создали самую мощную в мире лазерную установку УФЛ-2М. Новое оборудование будет иметь несколько назначений, одно из которых — военное.В полную силу установку планируют испытать в конце 2017 года, ..
2016-06-10 1618 0 Разное, интересное
0
Беспилотники научились сбивать с помощью звука
Южнокорейские инженеры научились сбивать беспилотники с помощью звука, выводя из строя их бортовые гироскопы. Об этом сообщается в докладе, который сотрудники Корейского ведущего научно-технического института (KAIST) представят на конференции в Вашингтоне 12-14 августа 2015 года. Электронный гироскоп, постоянно ..
2015-08-07 5415 0 Разное, интересное
0
Кипящие капли заставили двигаться в гору
Британские физики научились контролировать движение капель, левитирующих над раскаленной поверхностью благодаря эффекту Лейденфроста: направлять их вверх по уклону и отклонять в стороны. Работа опубликована в журналеScientific Reports, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Университета Бата. Ученые работали с металлическими ..
2012-11-1 1219 0 Разное, интересное
0
В интерпретациях квантовой реальности победил плюрализм мнений
Физики не перестают ожидать от интерпретаций и приложений квантовой реальности новых открытий и неожиданностей. Мнения специалистов на эту и ряд других актуальных тем современной физики приводит издание New Scientist. «Я верю в физическую реальность, которая превосходит мои собственные ожидания», — высказал свою точку зрения ..
2014-12-15 1118 0 Разное, интересное
0
Физики объяснили фокус с бутылкой
Ученые показали, что дно бутылки с негазированной жидкостью разбивается при ударе ладонью из-за того, что в жидкости возникает кавитация. Свой эксперимент физики описали в работе, выложенной в архиве Корнельского университета. Кратко о работе пишет блог издания Technology Review. Суть фокуса, который стал ..
2012-10-18 2457 0 Разное, интересное
0
Ученые готовятся к телепортации людей
Профессор Нью-Йоркского университета Митио Каку утверждает, что технология телепортации живого человека в пределах Земли или в космическом пространстве будет доступна через несколько десятилетий — или, по крайней мере, в следующем столетии. Известный ученый-физик, один из создателей теории струн и автор ..
2015-09-04 4275 0 Разное, интересное
1
Закрученный свет передали на расстояние 143 километров
Физики из Австрии и Канады передали закрученный свет на рекордное расстояние — 143 километра. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences, кратко о нем сообщает New Scientist.Эксперименты проходили на Канарах. Закрученный свет удалось передать от обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на Ла-Пальме до обсерватории на вулкане Тейде ..
2016-11-16 3082 0 Разное, интересное
0
Ученые изучают наш мир на виртуальность
Ученые физики из США и Великобритании нашли способ проверки того, живем ли мы в реальном мире или в виртуальной реальности, созданной нашими дальними потомками. Профессор физики Университета штата Вашингтон Мартин Сэвидж со своим аспирантом Зоре Давуди и Сайласом Бином из Университета Нью-Хемпшира ..
2013-01-8 2676 0 Разное, интересное
0
Описано рождение вселенной внутри пузыря черной дыры
Физики из Испании и США описали зарождение пузыря новой вселенной внутри черной дыры на ранних этапах развития старой вселенной, которое зависит от массы черной дыры и приводит к появлению доменных стенок. Эти двумерные (в трехмерном измерении) структуры, как полагают авторы, ..
2016-02-29 1412 0 Разное, интересное
0
Физики начали сбор средств на двигатель на антиматерии
Американские физики, в том числе бывший сотрудник лаборатории Фермилаб, запустили на Kickstarter кампанию по сбору средств на строительство двигателя на антиматерии. Об этом сообщает Popular Science.Джеральд Джексон (Gerald Jackson) и Стивен Хау (Steven Howe) надеются использовать для космических полетов энергию, ..
2016-03-03 1413 0 Разное, интересное
0
Физики нарушили законы природы
Физики из Хьюстонского университета обнаружили отклонения от общепринятой теории критических состояний, которая описывает, как сверхпроводники «ловят» и удерживают в себе магнитные поля. Такие проводники сами приобретают свойства магнитов. Результаты исследования опубликованы в Journal of Applied Physics.Как правило, ..
2016-04-11 1110 0 Разное, интересное
0
Физики создали прототип квантовых денег
Физики из Польши, Чехии, Японии и США продемонстрировали прототип созданных ими оптических квантовых денег (в полном объеме такие объекты в настоящее время не созданы и не находятся в обращении). Посвященный исследованию препринт авторы опубликовали на сайте arXiv.org. Физикам удалось экспериментально продемонстрировать возможности ..
2016-04-26 1007 0 Разное, интересное
0
Физики сжали алмаз в три раза
Ученым из США удалось под давлением сжать алмаз более чем в три раза. Результаты своего исследования авторы опубликовали в статье в журнале Nature, в котором сообщается, что максимальная степень сжатия, которую удалось добиться ученым, составила 3,7 раза. Давление, необходимое для этого, оказалось равным ..
2014-07-17 1604 0 Разное, интересное
0
Ученые нашли путь в четвертое измерение
Группа физиков из Университета штата Пенсильвания под руководством профессора Микаэля Рехтсмана нашла путь в четвертое измерение пространства. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature.Физики опирались на данные исследования, за которое в 2016 году была присуждена Нобелевская премия. Ученые ..
2018-01-09 4288 0 Разное, интересное
0
Музыка компьютерного века
Оказывается, в голове каждого из нас живет композитор. Он творит каждую минуту. Российские ученые не только открыли это, но и научились слушать и записывать музыку мозга.Источник: vesti.ru ..
2012-07-10 1105 0 Разное, интересное
0