Исследователи из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии обнаружили, что капли воды, конденсирующиеся на смазанной маслом поверхности, совершают сложные "танцы". Это движение, похожее на "эффект Чириоса", может быть использовано для ускорения сбора воды из атмосферы в засушливых регионах.
На обычной твердой поверхности конденсированные капли "прилипают" к ней без движения, пока не накопится достаточно массы, чтобы скатиться вниз. Ученые из KAUST предположили, что добавление тонкой масляной пленки смажет поверхность, заставляя капли двигаться быстрее и освобождая место для конденсации новых.
Эксперименты показали, что капли конденсата размером от десятков микрометров до нескольких миллиметров спонтанно объединяются в "танцы". Капли скользят и извиваются, словно змеи, пока смазка не иссякнет, после чего переходят на круговое движение. Перераспределяя смазку по поверхности, капли возобновляют "змеиный танец".
"Сначала они двигались змеевидно, затем перешли к круговым движениям, а затем снова вернулись к змейке. Эти движения происходили в масштабах от микрометров до нескольких сантиметров и продолжались часами", - рассказывает руководитель исследования Маркус Лин.
"Эффект Чириоса" заставляет плавающие зерна скапливаться из-за поверхностного натяжения. Например, если налить к хлопьям молоко — злаки начнут слипаться. Точно также капли конденсата в масле притягиваются друг к другу. Движение более крупных капель обусловлено энергией, выделяющейся при поглощении ими более мелких.
Исследователи отмечают, что устройства, эффективно улавливающие воду из воздуха путем простой конденсации без затрат энергии, очень востребованы в регионах с дефицитом пресной воды. Оптимизация "танца" капель может значительно увеличить скорость конденсации и, следовательно, привести к разработке более эффективных систем сбора воды.
