Российские физики обнаружили у пузырьков тягу к порядку
Группа российских ученых из Института общей физики имени Прохорова обнаружила самоорганизующиеся структуры из пузырьков, возникающие в химических процессах. Статья физиков в настоящее время готовится к публикации в Physical Review Letters, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org (pdf).
Самоорганизация внутри жидкости при протекании физических процессов была хорошо известна и ранее. Типичный пример - ячейки Бенара. Они возникают в тонком горизонтальном слое жидкости, подогреваемом снизу. Конвекционные потоки в жидкости организуются таким образом, что при взгляде сверху видна структура, похожая на пчелиные соты - ее легко наблюдать в хорошо разогретом тонком слое масла на сковородке.
В рамках нового исследования ученые рассматривали случай, когда помимо жидкости в токе участвуют пузырьки, которые, вообще говоря, не только движутся вслед за жидкостью, но и оказывают влияние на возникающие токи (то есть задача в сравнении с предыдущим случаем усложняется). Физики помещали обработанную лазером пластинку в водный раствор аммония (то есть раствор, в котором присутствуют ионы NH4+). В результате такого травления пластины на обработанной лазером поверхности возникают микроскопические пузырьки водорода, которые поднимаются к поверхности раствора.
Если наблюдать процесс сбоку, то пузырьки водорода, поднимаясь, смещаются ближе к центру, но в этом эффекте нет ничего нового. Если, однако, смотреть на возникающие пузырьки сверху, то они концентрируются во вполне конкретных регионах пластинки. Так, например, если лазером был обработан квадрат, то этот регион - суть его диагонали, а если произвольный треугольник, то биссектрисы. Кроме этого, оказалось, что, если область имеет вид цветка с закрученными в одну сторону лепестками, то при достаточной толщине слоя жидкости поток, создаваемый пузырьками, также будет закручиваться.
Примечательно, что в рамках работы физикам не только удалось обнаружить этот эффект, но и описать его математически.
новости по теме
Физики обнаружили претендента на роль бозона Хиггса. Физики обнаружили новую элементарную частицу. Параметры частицы согласуются с параметрами гипотетического бозона Хиггса, однако пока об открытии этого бозона речи не идет. По утверждению самих физиков, им предстоит еще многое проверить.
Физики заставили воду кипеть без пузырьков. Ученые показали, что слой пара, который предохраняет от мгновенного выкипания капли воды на раскаленной сковородке, можно создать и при гораздо более низкой температуре. Работа физиков опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводит Nature News.
Школьники установили рекорд по уничтожению воздушных пузырьков (видео). Ученики школы в Нью-Джерси установили рекорд по массовому уничтожению пузырьков на упаковочной пленке, сообщает Orange News. В мероприятии, длившемся две минуты, приняли участие 366 человек. Как скоро Книга рекордов Гиннесса официально зарегистрирует это достижение, пока не уточняется.
Ученые: Шампанское надо наливать как пиво. После продолжительных исследований французские ученые установили, каким образом следует правильно наливать в бокал шампанское - как пиво.
Сфериум оказался похож на ионы гелия. Физики обнаружили сходства у ионов гелия и сфериума. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.
Группа российских ученых из Института общей физики имени Прохорова обнаружила самоорганизующиеся структуры из пузырьков, возникающие в химических процессах. Статья физиков в настоящее время готовится к публикации в Physical Review Letters, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org (pdf).
