Вода камінь точить. Вчені розібралися в загадці, що стала всесвітньо відомою приказкою
Нове дослідження може допомогти створити міцніші й стійкіші до ерозії матеріали.
Вчені з Університету штату Міннесота вирішили відповісти на питання, чому краплі рідини мають здатність руйнувати тверді поверхні. За їхніми словами, ця робота сприятиме створенню нових міцніших матеріалів, повідомляє Phys.
Відомо, що краплі рідини, які падають повільно на тверду поверхню, з часом можуть пошкодити твердий матеріал. Наразі вчені знайшли відповідь на запитання: чому так відбувається?
Вода камінь точить
"У різних народів є схожі приказки, які звучать як "вода камінь точить". Вони можуть по-різному звучати, але в них у всіх один і той же сенс — будь наполегливий і якщо щось робиш довго і вперто, то це принесе необхідні результати. Але коли у вас є краплі води й щось тверде, як камінь, то звичайно виникає питання: чому падіння крапель може завдати пошкодження твердій поверхні? Саме це питання стало рушійною силою нашого дослідження", — говорить Сян Ченг з Університету штату Міннесота, США.
Новий метод вивчення крапель води, що падають
У попередніх дослідженнях вчені використовували лише візуальні методи вивчення впливу крапель рідини на тверді поверхні. Але дослідники з Університету штату Міннесота розробили новий метод мікроскопії, за допомогою якого можна виміряти силу і тиск крапель рідини, коли вони падають на щось тверде.
Під час дослідження вчені з'ясували, що сила, яку створює крапля, насправді поширюється разом з краплею, а не концентрується в її центрі. Що ж до швидкості падіння, вона перевищує швидкість звуку в коротких проміжках часу. Це створює ударну хвилю, яка руйнує поверхню.
Краплі води схожі на бомбу
"Кожна така крапля — це маленька бомба. В неї вивільняється вибухова ударна енергія, що надає їй необхідної сили для руйнування твердих поверхонь з часом", — говорить Ченг.
Вчені вважають, що тепер їхні нові дані можна передати інженерам, щоб ті змогли розпочати розробку стійкіших до ерозії поверхонь. За словами Ченга, наступним етапом наукової роботи буде вивчення того, як краплі води, що падають, впливають на різні матеріали.
"Ми покриваємо різні тверді поверхні спеціальним покриттям, щоб захистити їх від впливу крапель води. Але той же дощ поступово руйнує це покриття і саму поверхню. Тому ми хочемо розібратися, як можна зменшити вплив крапель води на різні поверхні, щоб можна було створити такі матеріали, які не руйнувалися б від падіння крапель", — каже Ченг.
Нагадуємо, що фізики пояснили, чому краплі води на вітровому склі автомобіля рухаються вгору і вниз. Багато залежить від швидкості руху автомобіля.
Також Фокус писав про те, що вчені створюють нову технологію для виробництва палива на Марсі й вона заснована на переробленні стічних вод.
Нагадуємо, що вчені дійшли висновку, що колообіг води на Землі різко змінюється і прісної води на всіх може не вистачити.