Ett team av forskare som arbetar vid University of Twente har löst mysteriet om varför en droppe olja studsar upprepade gånger när den släpps i en vatten/etanolgradient men så småningom faller till botten av en burk. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver sin studie av det udda beteendet.

Inom fysiken, Marangoni -effekten beskriver skillnader i ytspänning mellan vätskor som kan leda till till synes konstiga beteenden som att ”tårar” bildas i ett glas vin med mycket alkohol i. I denna nya insats, forskarna undersökte Marangoni -effekten som den gäller för studsningen av oljedroppar i en burk som innehåller en vatten/etanolgradient.

För att konfigurera experimentet, forskarna hällde försiktigt etanol i en burk med vatten, undvika för mycket blandning, så att en densitetsgradient bildades naturligt. Sedan, de introducerade en enda droppe olja, I detta fall, anetole, i behållaren. Droppen sjönk långsamt genom blandningen innan den snabbt återhämtade sig rakt upp igen. Droppen gör detta flera gånger innan den så småningom sjunker ända till botten av behållaren. Efter noggrann undersökning av hela scenariot, forskarna upptäckte vad som faktiskt hände.

I början, droppen faller på grund av tyngdkraften - forskarna fann att när den gör det, ytspänningen på droppen är annorlunda på toppen och botten (Marangoni -effekten), vilket resulterar i en energiuppbyggnad. När den når en vändpunkt, energin frigörs, skjuta droppen tillbaka uppåt mot ytan. Men varje gång faller det och återhämtar sig, mängden stress som byggs upp minskar, troligtvis på grund av blandning av vatten och etanol när droppen rör sig nedåt och uppåt upprepade gånger. Så småningom, mängden frigjord energi är inte tillräcklig för att driva droppen uppåt, och det faller till botten av behållaren. Forskarna noterar att samma scenario kan replikeras med andra typer av olja och vätskedensitetsgradienter.

© 2019 Science X Network