Hipnotikus videót rögzítettek a folyadékcseppek játékáról mexikói fizikusok

Támogasd a tudomány népszerűsítését, segítsd a munkánkat!

Ki ne öntött volna tűzforró serpenyőbe vizet, csak hogy aztán – vérmérséklettől függően – a pattogó vízbuborékokban gyönyörködve vagy azok elől hátrahúzódva megvárta, hogy a víz elpárologjon? Amit az öntés és a párolgás közötti időintervallumban megfigyelhetett, az nem más, mint a Leidenfrost-hatás. Az első leírójáról, Johann Gottlob Leidenfrost német természettudósról elnevezett jelenség számos folyadéknál megfigyelhető. A hátterében az áll, hogy a forráspontjánál jóval melegebb közegbe kerülő folyadékcseppet gőzréteg veszi körül, ami hőszigetelőként működik, így egy darabig elodázza a folyadékcsepp elpárolgását. 

Hogy miért érdekes 2021-ben egy 18. század végén leírt jelenség? Mert azt még senki nem figyelte meg, hogy két eltérő folyadékbuborék egymásról is el tud-e pattanni, vagy csak az edény faláról, amelyen osztozik. Egészen mostanáig, mert Felipe Pacheco-Vazquez mexikói fizikus és kutatócsoportja most kitöltötték ezt a tátongó űrt. A Physical Review Lettersben publikáló kutatók többféle folyadékkal kísérleteztek, a víztől az acetonon át a metanolig. A különféle folyadékokból egy nagyobb és egy kisebb cseppet cseppentettek egy mindkét folyadék forráspontjánál jóval magasabb hőmérsékletűre hevített vaslapra. Arra voltak kíváncsiak, hogy a folyadékcseppek azonnal összeolvadnak-e vagy éppúgy elpattannak egymásról, mint a forró vaslapról. Az eredményt hipnotikus videófelvételen rögzítették, íme:

A felvételen egy nagyobb vízcsepp és egy kisebb (színezett) etanolcsepp játéka látható, de hasonló eredményre vezetett az is amikor nagyobb és kisebb vízcseppel próbálkoztak. A különbség a pattogás időtartamában van: a közel azonos fizikai tulajdonságokkal bíró cseppek néhány milliszekundum alatt összeolvadtak, míg azok, amelyeknek nagyon eltérőek a fizikai tulajdonságai (elsősorban a forráspontja), hosszabb ideig labdáztak egymással. 

A kutatók szerint az általuk megfigyelt jelenség a tripla Leidenfrost hatás. A hőszigetelő réteg nemcsak a felhevített edény és a folyadékcseppek felszíne között jön létre, hanem a két csepp felülete között is.

Kapcsolódó tartalmak a Qubiten: