Cluj 24°C
Timișoara 26°C
Constanța 25°C
Lichidele se „rup” ca solidele: Știința spulberă o teorie veche
Lichidele pot „crăpa” ca solidele, dezvăluie o descoperire științifică recentă, care ar putea revoluționa înțelegerea mecanicii fluidelor. Studiul realizat de cercetători de la Drexel University (SUA) și ExxonMobil arată că lichidele vâscoase, supuse unor forțe puternice, pot prezenta un punct de rupere, similar solidelor. Această constatare surprinzătoare deschide noi perspective în diverse domenii, de la imprimarea 3D până la procesele biologice complexe.
O pocnitură surprinzătoare: Experimentele care au schimbat o percepție
Echipa de cercetare a observat fenomenul în timpul experimentelor cu lichide vâscoase. Inițial, oamenii de știință au crezut că echipamentul de testare prezintă o defecțiune. „Fractura a produs un sunet puternic, ca o pocnitură, care m-a speriat”, a declarat inginera chimistă Thamires Lima. Rezultatele au fost confirmate prin repetarea testelor. Experimentul a implicat plasarea lichidelor între două plăci metalice și aplicarea de forțe, în timp ce procesul era filmat cu camere de mare viteză.
Prima „rupere” a avut loc când lichidul a fost întins cu o forță comparabilă cu greutatea unui sac de cărămizi, aplicată pe o suprafață foarte mică. Fenomenul a fost detectat inițial într-un amestec de hidrocarburi, asemănător gudronului, apoi și într-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 pentru viitorul științei și tehnologiei
Viteza la care apar aceste fracturi este, de asemenea, remarcabilă: 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, contribuind la ruperea acestuia. Procesul are loc extrem de rapid, ceea ce face dificilă observarea în detaliu, dar existența lui oferă noi direcții de cercetare.
Oamenii de știință doresc să investigheze dacă acest fenomen se manifestă și în alte tipuri de lichide și în condiții mai puțin controlate. Potențialele aplicații ale noilor descoperiri includ imprimarea cu jet de cerneală și robotica moale. Cercetătorii subliniază că această descoperire evidențiază faptul că, în ciuda progreselor tehnologice, lichidele continuă să ascundă proprietăți surprinzătoare. Următorul pas este să înțelegem mai bine de ce se întâmplă acest fenomen și cum se manifestă în diverse lichide.
Perspective de cercetare și aplicații practice
Studiul a fost publicat în revista *Physical Review Letters*. În plus, cercetătorii sunt interesați să stabilească cum poate fi folosită această cunoaștere în aplicații practice, precum producția de fibre sau alte procese care implică lichide vâscoase.
Sursa: Descopera
