Lichidele se pot rupe, descoperire care zguduie fizica
O echipă de cercetători de la Drexel University (SUA) și ExxonMobil a făcut o descoperire surprinzătoare, care ar putea schimba modul în care înțelegem mecanica fluidelor. Aceștia au constatat că lichidele vâscoase pot prezenta un punct de rupere, o proprietate specifică solidelor. Această revelație sugerează că ideile noastre despre comportamentul lichidelor ar putea necesita o revizuire fundamentală, cu implicații semnificative în diverse domenii.
De la „pocnituri” la fractura lichidelor
Inițial, cercetătorii au fost surprinși de rezultatele experimentelor lor. Inginerul chimist Thamires Lima a relatat că fractura lichidelor a produs un zgomot puternic. Echipa a efectuat teste repetate pentru a confirma observațiile. Experimentele au implicat plasarea lichidelor între plăci metalice și aplicarea de forțe, în timp ce procesul era filmat cu camere de mare viteză.
Fenomenul a fost observat inițial într-un amestec de hidrocarburi asemănător gudronului, dar și cu un oligomer de stiren, sugerând că vâscozitatea joacă un rol crucial. În lichidele mai groase, tensiunea internă se acumulează diferit față de cele fluide. Rezultatele indică faptul că lichidele vâscoase pot crăpa chiar și atunci când sunt întinse lent, dar forța necesară pentru rupere rămâne aproximativ aceeași.
Implicații majore pentru știință și tehnologie
Descoperirea ar putea influența o gamă largă de domenii, de la imprimarea 3D la procesele biologice din organism. Cercetătorii cred că acest comportament ar putea fi valabil pentru multe lichide obișnuite, inclusiv apa sau uleiul. Un aspect important este viteza la care apar aceste fracturi: între 500 și 1.500 de metri pe secundă.
Acest comportament este compatibil cu fenomenul de cavitație, teoretizat de mult timp. Conform acestei idei, o tensiune suficient de mare poate crea o mică bulă de vid în interiorul lichidului, care contribuie la ruperea acestuia. Procesul are loc extrem de rapid, ceea ce face dificilă observarea în detaliu, dar existența lui oferă noi direcții de cercetare.
Următorii pași în cercetare
Oamenii de știință vor să afle acum dacă fenomenul apare și în alte tipuri de lichide și în condiții mai puțin controlate. Aplicații potențiale includ imprimarea cu jet de cerneală și robotica moale. Thamires Lima a declarat că următorul pas este să înțeleagă de ce apare acest comportament neașteptat și cum se manifestă în alte lichide, precum și cum poate fi folosit în aplicații practice. Studiul a fost publicat în revista Physical Review Letters.
