Неизученное и неизвестное скрывается не только на далеких планетах и в глубинах океанов. Оказывается, мы очень мало знаем даже о такой простой вещи, как капля воды. На этой неделе в журнале Science Advances была опубликована статья о том, как на самом деле происходит каплеобразование.

При каплеобразовании пленка воды приходит в движение и собирается в каплю, в процессе образуя вот такую форму с утолщенными краями. Этот процесс совсем не похож на образование пленки из капли, при котором промежуточные формы капли имеют форму выпуклой линзы

Основные способы движения жидкости при контакте с поверхностью — это смачивание и каплеобразование. Оба процесса очень важны в биологии, химии и материаловедении. Именно смачивание управляет высыханием, образованием покрытий и смазыванием, и делает возможной сверхтекучесть. С изучением и применением каплеобразования все обстоит не так хорошо. Долгое время ученым не удавалось описать образование капли воды на несмачиваемой поверхности. В природе такие процессы не происхродят, поэтому их пришлось провоцировать искусственно, при помощи диэлектрофореза.

При смачивании капля воды растягивается в пленку, принимая форму линзы, которая затем растягивается до состояния тонкой пленки жидкости. Процесс образования капли из пленки оказался не просто повторением смачивания в обратном порядке. Для того, чтобы заснять этот процесс на камеру, ученые поместили капли жидкости в неоднородное электрическое поле. При манипуляциях с электрическим полем пленка жидкости на поверхности начинала собираться в каплю, причем в начале процесса возникало утолщение по краям пленки. Полная математическая симуляция поведения жидкости при каплеобразовании поможет лучше понять многие процессы в жидкостях и на границах раздела сред — например, испарение, конденсацию и взаимодействие капель.