I když fyzici používají velké a drahé experimenty k odhalení obrovských gravitačních vln a malých hadronů, mohou stále odpovídat na otázky týkající se zcela světských. Například - Proč se kapky studeného mléka odrazí na povrchu horké kávy před potápěním? Proč teensy koule vodního skateru přes povrch bazénu v dešti?
Tým vědců z Massachusetts Institute of Technology (MIT) poprvé pozoroval a popsal síly, které způsobují levitaci kapek kapaliny nad povrchem větších nádrží.
Takto to funguje.
Když do povrchu louže narazí dešťová kapka, vědci zjistili, že do ní vstoupí dvojče motory. Kolize způsobuje, že se malé kapičky točí kolem kapičky i pod povrchem louže. Pokud byste se mohli podívat do kapičky, viděli byste, jak voda proudí dolů podél okrajů uvnitř kapky a poté stoupá zpět do středu, objevil nový výzkum.
Tento točivý pohyb uvnitř kapičky, neviditelný za většiny okolností, vytváří dostatečnou sílu, aby zatáhl vzduch obklopující kapičku. Podle nových nálezů se vzduch utváří v tenký, rychlý proud větru, který proudí pod kapkou, a udržuje ji na šířce vlasů nad povrchem.
Vědci však zjistili, že tyto motory - uvnitř kapičky a pod hladinou kapaliny - se netočí samy. Tepelné rozdíly mezi kapkou a kapalinou, kterou dopadá, způsobují rotaci a levitaci. Jakmile se dešťová kapka zahřeje nebo vychladne na teplotu louže - proces urychlený těmi spřádacími motory, které mohou trvat kdekoli od milisekund až vteřin - propadne kouzlem vzduchu a zmizí v louži, studie ukázala.
Vědci z MIT přišli na to, jak vypočítat minimální rozdíl v teplotě pro levitaci v jakékoli dané tekutině. Pokud je rozdíl větší než toto minimum, zjistili, kapička levituje déle. O nic kratší a kapka nebude levitovat vůbec.
Prostřednictvím některých chytrých experimentálních nastavení a pomocí vysokorychlostních kamer dokázali vědci natočit některá krásná videa levitačních motorů v akci. Vědci smíchali nějaké lesklé vločky oxidu titaničitého s olejem, pak kapkou tohoto oleje přitlačili stříkačkou na povrch většího bazénu. Podsvícili kapku jasnou LED diodou a oxid titaničitý se rozzářil, když se otáčel vířícími proudy a sledoval cestu motorů.
Autoři publikovali příspěvek popisující objev 8. listopadu v časopise Journal of Fluid Mechanics.
