Новости и события » Общество » Физики исследовали поведение капель, похожее на поведение живых организмов

Физики исследовали поведение капель, похожее на поведение живых организмов

Физики исследовали поведение капель, похожее на поведение живых организмов

МОСКВА, 26 мая - РИА Новости. Физики из Тюменского государственного университета исследовали микрочастицы пара, которые образуются над нагретой поверхностью воды, и могут на несколько минут самостоятельно собираться в геометрически правильные структуры. Ученые смогли продлить "жизнь" кластера и исследовать процессы, которые происходят внутри капли. Статья коллектива ведущих специалистов из России, США и Израиля с результатами многолетних исследований опубликована в журнале Scientific Reports.

Известно, что вода может образовывать гексагонально-симметричные структуры (снежинки), когда находится в твердом состоянии. В жидком состоянии такого рода упорядоченность становится невозможной. Когда вода превращается в пар, частицы перемещаются еще более хаотично. Это можно наблюдать, на примере дымки над чашкой горячего чая, тумана и водяных облаков. Однако в 2003 году ученые из Тюменского государственного университета обнаружили, что при определенных условиях хаос сменяется порядком, и идеально сферические капельки воды диаметром в сотые доли миллиметра образуют самоорганизующиеся упорядоченные кластеры в виде шестиугольной решетки.

Капли левитируют непосредственно над поверхностью воды за счет восходящих потоков воздуха и находятся в стабильном состоянии до нескольких минут. Как только капля увеличивается в размерах за счет конденсации, она становится все более тяжелой, восходящие потоки уже не могут ее держать, капля "падает" в воду и кластер распадается. Все это происходит в тысячные доли секунды и затрагивает миллионы капель одновременно.

Исследователям удалось удержать кластер в стабильном состоянии в течение нескольких часов, облучая кластеры инфракрасным светом. Это позволило подробно изучить микрокапли, их поведение в кластере и процессы, которые происходят внутри капли. По мнению руководителя работ, заведующего лабораторией микрогидродинамических технологий ТюмГУ Александра Федорца, работа имеет значительное прикладное значение. Такой искусственный "плоский туман" открывает принципиально новые возможности изучения физических и химических процессов в микроскопических каплях водных аэрозолей.

"Мы можем поместить в микрокаплю химическое соединение, детально изучить, что с ним происходит. Мы сможем понять, как будут распространяться в атмосфере загрязняющие вещества, - комментирует Александр Федорец. - Точно так же мы можем посмотреть, как будет вести себя какой-нибудь микроорганизм если его поместить в каплю, более детально понять биохимические процессы в клетках".

Полученные результаты смогут быть использованы в решении глобальных задач сельского хозяйства, экологии, биологии и медицине.


Як обрати надійні вхідні двері

Як обрати надійні вхідні двері

Вхідні двері є самим першим тa надважливим eлeментoм будь-якoгo житла. Вoни не лише визначають зoвнішній вигляд будівлі, а й викoнують важливі функції гарантії безпеки, енергоефективності та ізоляції. Правильний підбір вхідних дверей може значно покращити...

сегодня 23:21

Свежие новости Украины на сегодня и последние события в мире экономики и политики, культуры и спорта, технологий, здоровья, происшествий, авто и мото

Вверх