Рідкий метал несподівано почав набувати форми фракталів у електричному полі

Фрактали у рідині
faia-ractals.deviantart.com

Дослідники з Університету штату Північна Кароліна виявили, що під дією слабкої напруги рідкий метал індій-галій (EGaIn) починає утворювати самоподібні структури, схожі на фрактали.

На думку вчених, за це явище відповідальний надзвичайно високий поверхневий натяг розчину. Насправді, EGaIn має найвищий поверхневий натяг серед відомих рідин.

Сила поверхневого натягу діє на всю поверхню рідини та змушує її формувати краплі. Вода, наприклад, також має високий поверхневий натяг, тому за звичайних умов вона збирається у кульки, а спирт – з низьким поверхневим натягом, – навпаки, розтікається.

Рідкі метали на кшталт ртуті демонструють неймовірно високий рівень поверхневого натягу, тому вони майже завжди намагаються зберегти сферичну форму.

Дослідники приклали до електрода невелику електричну напругу, яка змусила рідкий метал утворювати фрактали. Джерело: Michael Dickey, North Carolina State University

Неочікувана знахідка

Першою сніжинки у рідкому металі побачила команда професора фізики Карен Деніелс та професора Майкла Дікі з Університету штату Північна Кароліна, коли дослідники застосували низьку напругу.

“Прикладення низької напруги до EGaIn формує на поверхні металу тонкий шар оксиду, який ефективно знижує поверхневий натяг.”

– пояснив Дікі –

“Зазвичай, натяг у рідинах можна знизити шляхом додавання сурфактантів (поверхнево активних речовин – ред.), наприклад, якщо додати мило чи мийний засіб у воду, до рідини. Додати мило у воду доволі легко, але важко прибрати його назад. На противагу цьому, використання напруги для керування натягом є цікавим, оскільки є зворотним та неймовірно ефективним. “

Утворювати фрактальні візерунки рідкий метал змусила напруга менше ніж 1 вольт. Цікавим також є те, що фрактали, які вчені побачили у EGaIn, є унікальними. Отримані форми не збігаються з жодними описаними раніше фракталами.

Physical Review Letters (2017). DOI: 10.1103/PhysRevLett.119.174502

23 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також