Про це повідомляє scienceukraine.
Все почалось у 2015 році, коли програміст та відеоблогер з України Іван Панченко кинув на гарячу пательню жменю гідрогелевих кульок. Полімер, розроблений для утримання води, неочікувано почав стрибати та видавати незвичний звук, схожий на верещання. Відео одразу стало «вірусним» на набрало вже понад мільйон переглядів на Youtube.
«Гідрогель давно викликав у мене цікавість, і я з ним робив багато дослідів, починаючи з підпалів та закінчуючи його підривом у мікрохвильовці. – розповів Іван Панченко, автор каналу – Одного дня, коли я спілкувався зі своєю дівчиною телефоном та смажив млинці, ми обговорювали вірусні відео на Youtube та те, як багато переглядів вони збирають. Саме тоді я вирішив, що треба створити власне вірусне відео. На щастя, позаду у мене була ціла банка гідрогелю. Я вирішив жбурнути його на пательню та подивитись на результат».
Однак на цьому історія видовищного побутового експерименту не закінчилась. Відео привернуло увагу Скотта Вейтукайтіса, експерта з фізики м’яких матеріалів з Лейденського університету. Дослідник побачив гідрогелеві кульки-стрибунці, коли гортав стрічку смартфона під час конференції.
Фізик розгледів на відео незвичні властивості матеріалу. Кульки на відео не припиняли стрибати, і Вейтукайстісу та його колегам кортіло відтворили процес у лабораторних умовах. Вони встановили швидкісні камери та сфокусувались на моменті, коли кульки торкалися гарячої поверхні.
Вони з’ясували, що у момент контакту на поверхні гідрогелевої кульки виникає струмінь пару, який змушує гель вібрувати та працювати як поршень, що підкидає кульки вгору.
Дослідження було опубліковане в журналі Nature Physics.
На думку Вейтукайтіса, вони вперше побачили «фундаментально новий тип Ефекту Ляйденфроста». Це явище можна спостерігати коли рідина торкається поверхні, розігрітої значно вище температури кипіння рідини. Нижня частина крапель перетворюється у прошарок пару, який запобігає моментальному википанню та змушує каплі «бігати» по поверхні.
У випадку гідрогелю еластичні краплі перетворились на такий собі паровий двигун. На відміну від кульки зі звичайного еластичного матеріалу, яка з часом припинила стрибати, витративши усю енергію, гідрогель продовжував тримати амплітуду. Енергію для стрибків він продовжував отримувати він розширення пари всередині.
Експеримент Вейтукайтіса показав, що кульки можуть стрибати досить довго, поки не розтане полімерна оболонка. Дослідники прогнозують, що це відкриття можна буде застосувати у «м’якій» робототехніці, де потрібні надійні рушії, які могли б замінити жорсткі двигуни з поршнями.
ІА "Вголос": НОВИНИ