Lichidele pot ceda asemenea solidelor, arată o descoperire recentă care schimbă înțelegerea mecanicii fluidelor. Cercetătorii de la Drexel University (SUA) și ExxonMobil au demonstrat că lichidele vâscoase se pot rupe brusc, sub influența unor forțe intense, un fenomen care ar putea avea implicații majore în diverse domenii.

De la surpriză la confirmare: cum au descoperit oamenii de știință fenomenul

Experții implicați în cercetare au fost inițial surprinși de rezultatele testelor. În timpul experimentelor, lichidele au fost plasate între două plăci metalice, iar forța aplicată a condus la o „rupere” bruscă. „Fractura a produs un sunet puternic, ca o pocnitură, care m-a speriat”, a declarat inginerul chimist Thamires Lima. Echipa a repetat testele de mai multe ori pentru a confirma rezultatele, inițial crezând că este vorba despre o defecțiune a echipamentelor.

Fenomenul a fost observat inițial într-un amestec de hidrocarburi asemănător gudronului, apoi și într-un oligomer de stiren. Vâscozitatea pare să joace un rol esențial în acest proces. Lichidele mai groase acumulează tensiune internă diferit față de cele fluide. Rezultatele indică faptul că lichidele vâscoase pot crăpa chiar și atunci când sunt întinse lent, dar forța necesară pentru rupere rămâne aproximativ aceeași. Viteza la care apar aceste fracturi este, de asemenea, impresionantă: între 500 și 1.500 de metri pe secundă.

Implicații și direcții viitoare de cercetare

Această descoperire deschide noi orizonturi în domeniul mecanicii fluidelor. Cercetătorii cred că acest comportament ar putea fi valabil pentru multe lichide obișnuite, inclusiv apa sau uleiul. „Descoperirile noastre arată că, dacă este supus unui stres suficient, un lichid simplu ajunge la un punct critic în care se fracturează ca un solid”, a explicat Lima.

Un aspect interesant este compatibilitatea acestui fenomen cu teoria cavitației, care sugerează că tensiunea ridicată poate crea bule de vid în interiorul lichidului, contribuind la ruperea acestuia. Procesul are loc extrem de rapid, ceea ce îngreunează observarea în detaliu, dar oferă noi direcții de cercetare. Oamenii de știință vor să afle acum dacă fenomenul apare și în alte tipuri de lichide și în condiții mai puțin controlate. Potențialele aplicații includ imprimarea cu jet de cerneală și robotica moale. „Acum că am identificat acest comportament neprevăzut, următorul pas este să înțelegem de ce apare și cum se manifestă în alte lichide”, a adăugat Lima.

Studiul a fost publicat în revista Physical Review Letters.