Екип от британски физици и математици използва суперкомпютър, за да разкрие скритата истина за това как водни капчици се сливат и слепват.
Ако някога сте гледали как капчиците вода се докосват и сливат, може би сте си представяли две малки топки вода да се приближават и да се сближават, докато повърхностите им се припокриват и повърхностното напрежение издърпа отделните топчета заедно в едно, грубо цяло. Това е видимото с просто око. Но нова симулация с помощта на суперкомпютър, публикувана на 13 март в списанието Physical Review Letters, рисува много по-сложна картина.
Симулацията моделира две еднакви по размер капки чиста вода в космоса, до нивото на отделните водни молекули. Докато капчиците се сближиха, учените показаха, малки повърхности, свръхбързи, образуващи се върху повърхностите на тези капчици. Случайните движения на водните молекули, наречени "топлинни колебания", накараха отделните молекули да скачат и да танцуват една към друга, докато се приближиха.
Изследователите наричат този ефект на повърхностно разкъсване, който се получава в резултат на топлинните колебания на молекулите, „термични капилярни вълни“. Пулсациите са твърде малки и бързи в този случай, за да бъде забелязан всеки естествен експеримент. Но симулацията показа, че тийнейджърските вълни достигат една до друга, образувайки водещия ръб на близките водни капчици. Повърхностното напрежение на капчиците (кохезионната сила, която поддържа капчиците в тяхната "капчица" форма) потиска вълните, но те все още присъстват и все още образуват водещия ръб на капчиците, тъй като те са близо една до друга.
В крайна сметка, открили изследователите, вълните докосват, образувайки мостове между капчиците. И след като се образува един мост, повърхностното напрежение започва да работи, запечатвайки повече пулсации заедно "като ципа върху яке", както изследователите посочват в изявление.
Изследователите симулират около 5 милиона водни молекули, образувайки две капки с широчина около 0,16 инча (4 милиметра). Цялото сливане приключи за няколко наносекунди при този мащаб - твърде бързо, за да може да се хване някой човешки фотоапарат, написаха те.
Въпреки че симулират две капчици, плаващи в пространството, подобен ефект е вероятно на работа, когато две капчици се слеят върху равна повърхност, написаха те. Разбирането на това поведение е важно, написаха те, защото това може да помогне да се обясни поведението на водата вътре в облаците и в машините, предназначени да кондензират вода от въздуха.
