O echipă de fizicieni și matematicieni britanici au folosit un supercomputer pentru a descoperi adevărul ascuns al modului în care picăturile de apă se îmbină și se lipesc.
Dacă ați văzut vreodată că picăturile de apă se ating și se îmbină, este posibil să vă imaginați două bile mici de apă care se apropie și se apropie mai mult, până când suprafețele lor s-au suprapus și tensiunea superficială a reunit bilele distincte într-un singur întreg dur. Asta este ceea ce este vizibil cu ochiul liber. Dar o nouă simulare folosind un supercomputer, publicată pe 13 martie în revista Physical Review Letters, zugrăvește o imagine mult mai complicată.
Simularea a modelat două picături de apă pură de aceeași dimensiune în spațiu, până la nivelul moleculelor individuale de apă. Pe măsură ce picăturile se apropiau mai mult, oamenii de știință au arătat, valuri mici și ultrarapide s-au format pe suprafețele acestor picături. Mișcările aleatorii ale moleculelor de apă, numite „fluctuații termice”, au făcut ca moleculele individuale să sară și să danseze unul spre celălalt în timp ce se apropiau.
Cercetătorii numesc acest efect de ondulare a suprafeței, care rezultă din fluctuațiile termice ale moleculelor, „unde capilare termice”. Ondulările sunt prea mici și rapide în acest caz pentru a putea observa orice experiment natural. Însă simularea a arătat că valurile adolescenței ajung unul la altul, formând marginea de frunte a picăturilor de apă care se apropie. Tensiunea de suprafață a picăturilor (forța de coeziune care menține picăturile în forma lor de „picături”) suprimă valurile, dar acestea sunt încă prezente și formează încă marginea de frunte a picăturilor în timp ce se apropie unele de altele.
În cele din urmă, cercetătorii au descoperit, valurile se ating, formând punți între picături. Și odată ce s-a format un singur pod, tensiunea de suprafață începe să funcționeze, etanșând mai multe ondulări împreună „precum fermoarul de pe un sacou”, după cum au spus cercetătorii într-un comunicat.
Cercetătorii au simulat aproximativ 5 milioane de molecule de apă, formând două picături de aproximativ 0,16 inci (4 milimetri) lățime. Întreaga fuziune s-a terminat în câteva nanosecunde la acea scară - prea repede pentru ca orice aparat de fotografiat uman să prindă, au scris ei.
Desi au simulat doua picaturi care plutesc in spatiu, un efect similar este probabil la locul de munca atunci cand doua picaturi se contopesc pe o suprafata plana, au scris. Înțelegerea acestui comportament este importantă, au scris ei, deoarece ar putea ajuta la explicarea comportamentului apei din nori și din mașinile proiectate pentru a condensa apa din aer.
