Dzień, kiedy ciecz postanowiła pękać jak szkło

Wyobraź sobie, że ciągniesz miód palcami. Robi się coraz cieńszy, ale nie pęka. Ciecz po prostu płynie i dostosowuje się. Zawsze tak było. Albo tak nam się wydawało. Naukowcy z Drexel University właśnie to zmienili jednym eksperymentem.

Badali lepkie substancje podobne do smoły. Nagle coś poszło nie tak. Ciecz nie rozciągnęła się gładko. Zamiast tego pękła z głośnym trzaskiem. Thamires Lima, szefowa zespołu, myślała, że zepsuł się sprzęt.

Pęknięcie, które nie powinno istnieć

Pęknięcia kojarzymy z ciałami stałymi. Szkło się kruszy. Metal uginie i łamie. Ciekłe substancje? One mają płynąć bez końca.

A jednak kamera szybkiej rejestracji złapała to na wideo. Prosta ciecz złamała się jak kruchy materiał. Zespół powtarzał testy po wielokroć. Musieli sprawdzić, czy to nie usterka.

Potwierdzili. Świat nauki dostał w pysk.

Sekret tkwi w lepkości

Co się stało? Przy dużym i szybkim rozciąganiu ciecz osiąga "punkt krytyczny" – około 2 megapaskali. To siła jak ciężki worek cegieł zahaczony o paznokieć.

Najdziwniejsze? Różne ciecze pękały przy tej samej wartości. Nawet po zmianie temperatury i lepkości punkt krytyczny był stały.

Lepkość liczy się bardziej, niż myśleliśmy. Nie tylko określa płynięcie. Decyduje, czy ciecz pęknie.

Wyzwanie dla praw fizyki

Od lat pękanie przypisujemy elastyczności ciał stałych. One magazynują naprężenia. Cieki? One tylko się deformują. Nie trzymają kształtu.

Te wyniki burzą porządek. Cieki pękają, choć pozostają ciekłe. Bez zamrażania. Po prostu przekroczono granicę.

"To zmienia nasze pojmowanie dynamiki płynów" – mówi Lima. I ma rację. To przełom.

Po co to komu?

Brzmi jak ciekawostka? Nic z tych rzeczy. Ma realne skutki:

Hydraulika i maszyny – Lepsze zrozumienie ciśnień poprawi pompy i układy.

Druk 3D – Zachowanie cieczy przy wyciskaniu wpłynie na jakość wydruków.

Medycyna – Krew i płyny biologiczne pod stresem. Nowe urządzenia i terapie.

Nauka o materiałach – Nowe sposoby klasyfikacji i prognoz.

Szerszy obraz

Najciekawsze? Pokazuje, jak mało wiemy. Myśleliśmy, że ciecze ogarnięte. Lepkość znamy, zachowania przewidujemy. A tu luka.

Badacze twierdzą, że to cecha wszystkich prostych cieczy. Woda, olej – one też mogą pęknąć w odpowiednich warunkach.

Najlepsze? To dopiero start. Czekam na kolejne odkrycia.