Ролик українця на YouTube допоміг зробити відкриття у фізиці (+ відео)
Дослідники з Нідерландів виявили незвичні властивості рідини, вивчаючи захоплююче відео про “плигання” кульок гідрогелю на розпеченій сковороді.
Ще 2015 року український програміст під ніком Джон Панч опублікував ролик, де висипані ним на гарячу сковорідку гідрогелеві кульки починають хаотично підплигувати.
За два роки це кумедне відео подивилися більш ніж мільйон людей, серед яких був і спеціаліст у галузі фізики м’яких матеріалів при Лейденському університеті в Нідерландах Скотт Вайтукаїдс, передає «Новое время». Звичайно, ученому було зрозуміло, з яких причин кульки почали рухатися – давно описаний ефект Лейденфроста говорить, що рідина під час контакту з дуже гарячим тілом створює ізолюючий шар пари, який захищає її від швидкого википання.
У цьому випадку, коли рідина була у гелевій оболонці, пара вирвалася назовні, заставляючи кульки відриватися від поверхні. Однак голландський учений зацікавився, за рахунок чого кулькам у відео українця вдалося підплигувати так довго.
Вайтукаїдс повторив експеримент у лабораторії. Виявилося, що коли гідрогель з’єднується з дуже гарячою поверхнею, відбувається вибух пари. Це примушує вібрувати нижню частину кульки.
«Ця пара створює тиск, який насправді деформує нижню частину кульки. Ми виявили принципово новий тип ефекту Лейденфроста. Цей ефект для гідрогелю перетворює кожну кульку на маленький паровий двигун», – заявив Скотт Вайтукаїдс.
Експерименти показали: якщо кульки були скинуті з висоти менше ніж 4 сантиметри, то вони починали плигати все вище і вище, поки не досягали цієї висоти, де стабілізувалися протягом кількох хвилин. При падінні з більшої висоти вони зменшували висоту «проходу», поки не фіксувалися на висоті 4 сантиметрів. Виявилося, що 4 сантиметри були висотою, на якій енергія від нагріву компенсує втрату енергії при ударі. За словами Вайтукаїдса, деякі кульки могли підстрибувати так до 10 хвилин, поки не починав плавитися полімер, з якого вони виготовлені.
У подальшому вчені планують використовувати цю властивість гідрогелю для створення двигунів м’яких роботів, адже подібний матеріал міг би замінити класичні батерейки.
