Brug af en elektrisk ladning til at få små væskedråber til at ligne Saturn

(Phys.org) - Et par forskere ved Brown University har fundet ud af, at det er muligt at få en dråbe væske til at udsende mindre dråber på en måde, der ligner planeten Saturn med dens ringe. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , Quentin Brosseau og Petia Vlahovska beskriver den vej, de tog for at opdage de interessante dråbeformationer og mulige anvendelser for dem.

Tidligere forskning har vist, at udsættelse af en dråbe væske, der leder elektricitet til et elektrisk felt, får elektrisk ladede poler til at dannes. Hvis der opkræves tilstrækkelig gebyr, dråben begynder at antage en kegleform. Mere ladning får små dråber til at løsrive sig fra keglen, hvilket resulterer i en spray ved spidsen af ​​keglen. I denne nye indsats, forskerne observerede sådanne elektrospray, og hvad der sker, når en enkelt dråbe væske falder i en anden væske - i dette tilfælde, den faldende væske var mindre elektrisk ledende end dens vært. I deres eksperimenter, de smed bidder af silikoneolie i en skål ricinusolie.

Tidligere forskning havde også vist, at ændring af gebyret for fald i andre væsker kan resultere i faldformationer, der lignede fodbold. I eksperimenterne af Brosseau og Vlahovska, som et elektrisk felt blev anvendt, dråberne begyndte at flade, til sidst kommer til at ligne formen på M&M slik. At gøre feltet endnu stærkere fik små dråber til at blive trukket fra dråben, der dannede sig til koncentriske ringe omkring dråbens ækvator, ligner uhyggeligt planeten Saturn og dens ringe. Forskerne rapporterer, at de originale dråber voksede til at blive en millimeter brede, mens de udskillede dråber var cirka 100 gange mindre.

Et interessant aspekt af dråberne, der omfatter ringene, fandt forskerne, var deres ensartethed af størrelse - en funktion, der kunne være nyttig til at lave ting som medicin. De fandt også ud af, at de var i stand til at kontrollere dannelsen af ​​dråberingene ved at manipulere ladningsfeltet, en anden faktor, der kan vise sig nyttig i en fremstillingsproces. Parret planlægger at fortsætte deres forskning i dropformationer ved hjælp af forskellige materialer.

© 2017 Phys.org