Naukowcy w końcu znaleźli wyjaśnienie, dlaczego pęcherzyki powietrza w wodzie nie zawsze poruszają się w linii prostej
Do tej pory jedno z najbardziej powszechnych zjawisk na świecie nie miało dobrego wyjaśnienia. Chodzi o poruszanie się pęcherzyków powietrza w wodzie. Jednakże naukowcy wzięli się i za to.
Już Leonardo Da Vinci zastanawiał się, dlaczego nie wszystkie pęcherzyki powietrza wędrują prosto ku powierzchni. Przez tyle lat naukowcy nie znaleźli wystarczającej odpowiedzi, która wyjaśniałaby to zjawisko. Najnowsze wyniki badań rzucają nowe światło na to zagadnienie.
Profesor Miguel Herrada z Uniwersytetu w Sewilli oraz procesor Jens Eggers z Uniwersytetu w Bristolu spróbowali wyjaśnić wspomnianą zagadkę. Zauważyli, że do tej pory nigdy nie wyjaśniono ruchu bąbelków, a także nie opisano go matematycznie.
W swoim artykule napisali: "niestabilny wzrost bańki opierał się opisowi ilościowemu, a mechanizm fizyczny pozostaje przedmiotem sporu. Korzystając z techniki mapowania numerycznego, po raz pierwszy znajdujemy ilościową zgodność z precyzyjnymi pomiarami niestabilności [...] Bańka odkształca się w odpowiedzi na siły wywierane przez płyn, a z kolei kształt pęcherzyka zmienia charakter przepływu". Badacze stwierdzają również, że m.in. mydła, czy inne środki czystości mogą wpływać na zachowanie pęcherzyków.
Prowadząc swoje eksperymenty, odkryli, że rosnące pęcherzyki ulegają okresowemu przechyleniu, które powoduje zmianę ich kształtu. Strona pęcherzyka, która skierowana jest w górę, ma większą krzywiznę - powoduje to, że powierzchnia jest gładsza, zatem woda porusza się po niej szybciej. Dalej powoduje to, że po tej stronie obniżone jest także ciśnienie, co popycha bańkę z powrotem do pierwotnej pozycji przed ponownym cyklem.
Przeprowadzone modelowanie przewiduje, że ruch ten powinien powodować kołysanie się przechyłów o promieniu większym niż 0,926 mm, co powodowałoby odbieganie od prostej trajektorii.
Kolejnym krokiem będzie przeanalizowanie, w jaki sposób zanieczyszczenia wpływają na uzyskane wyniki. Jak stwierdzają naukowcy, dane te mogą być wykorzystane w przemyśle chemicznym. W artykule autorzy napisali: "Podsumowując, znaleźliśmy mechanizm okresowego ruchu wznoszącej się bańki, jakościowo odmienny od zachowania cząstki stałej. Otwiera to drzwi do badania małych zanieczyszczeń, obecnych w najbardziej praktycznych warunkach, które emulują cząstkę gdzieś pomiędzy ciałem stałym a gazem". Badania zostały opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences.
