Феномен знаменитых хлопьев для завтрака слипается, когда плавает в молочной чаше, известен как эффект Cheerios. «Эффект перевернутого Хериос», впервые описанный в этой статье, описывает аналогичный сценарий, но с заменой ролей жидкости и твердого тела: капли жидкости взаимодействуют, когда они находятся на твердой, но мягкой поверхности.
В последние годы классический эффект Cheerios вдохновил на создание нового набора технологий производства передовых материалов и помог физикам понять гравитационный коллапс галактик.
Точно так же недавно обнаруженный «перевернутый эффект Cheerios» может открыть новые возможности в инженерии и науках о жизни.
«Регулировка движения жидких капель может иметь последствия для технических характеристик инженерных технологий, в которых используются капли воды и других жидкостей», — сказал соавтор доктор Лоренцо Ботто из Школы инженерии и материаловедения Лондонского университета королевы Марии (Лондон, Великобритания). ).
«Например, физические явления, которые мы выделили в этой статье, предлагают способы проектирования поверхностей, которые предотвращают запотевание или контролируют теплопередачу; например, для создания автомобильных окон, которые всегда прозрачны, несмотря на высокую влажность, или поверхностей, которые улучшают отвод тепла в кондиционерах или бойлерах. Делая поверхности мягче или тверже, а также изменяя толщину мягкого слоя, мы сможем контролировать, как капли сливаются и растекаются по основанию."
Международная группа ученых предполагает, что взаимодействие жидких частиц можно настроить так, чтобы они отталкивались друг от друга или двигались навстречу друг другу, изменяя толщину и мягкость субстрата.
Соавтор Стефан Карпичка, недавно переехавший из Университета Твенте (Энсхеде, Нидерланды) в Стэнфордский университет (Калифорния, США), сказал: «Капли деформируют поверхность, на которой они живут, и из-за этой деформации они взаимодействуют; чем-то напоминает общую теорию относительности, из которой мы знаем, что галактики или черные дыры взаимодействуют, деформируя пространство вокруг них.
"Что примечательно в нашем случае, так это то, что направление взаимодействия может быть настроено средой без изменения самих частиц."
Д-р Ботто добавил: «Хотя наука еще довольно молода, наша работа имеет захватывающие последствия, не ограничиваясь только инженерным делом. Например, количественная оценка действующих сил, когда капли попадают на мягкий слой, также поможет нам понять, как клетки взаимодействуют друг с другом и с мягкими тканями, на которых они живут."