Oavsett om vi är medvetna om det eller inte, i det dagliga livet bevittnar vi ofta ett spännande fenomen:upplösningen av vätskestrålar till kedjor av droppar. Det händer när det regnar, till exempel, och det är viktigt för bläckstråleskrivare. Dock, lite är känt om vad som händer när en vätskestråle, även känd som en flytande filament, bryts upp ovanpå ett underlag. Enligt en ny studie, närvaron av en närliggande yta förändrar hur filamentet bryts upp i mindre droppar. I en ny artikel publicerad av Andrew Dziedzic vid New Jersey Institute of Technology i Newark, New Jersey, USA, och kollegor i EPJ E , datorsimuleringar används för att visa att en glödtråd är mer benägen att gå sönder nära en yta.

Författarna undersökte hur olika värden på ytspänning, vätskans viskositet och vätskefilamentens dimensioner påverkar hur droppar bildas. Detta har viktiga konsekvenser för en rad områden – från teknik som använder små mängder vätskor och kräver exakt dosering, till studiet av biologiska och geologiska system.

När en filament bryts i flera droppar, strukturen är instabil eftersom ytspänning innebär att vätskor tenderar att krympa för att få minsta möjliga yta. Dessutom, en enda droppe har en mindre yta än flera droppar. Forskarna fann att det fanns tre möjliga scenarier:glödtråden kollapsar till en droppe, bryts upp i flera droppar, eller bryts upp och formas sedan tillbaka till en enda droppe.

Ytterligare, de fann att närvaron av ett substrat gör att glödtråden går sönder mer sannolikt. Teamet hoppas att deras arbete kommer att gynna en mängd olika applikationer, som tillverkning av DNA-chips och i samband med lab-on-a-chip-teknik.