Vaikka fyysikot käyttävät suuria, kalliita kokeita paljastaakseen valtavat painovoima-aallot ja pienet hadronit, he voivat silti vastata kysymyksiin täysin maallisesta. Esimerkiksi - Miksi tiput kylmää maitoa pomppivat kuuman kahvin pinnalle ennen uppoamista? Miksi teini-ikäiset vesipallot tippuvat uima-altaan pintaan sateessa?
Ryhmä tutkijoita Massachusetts Institute of Technology (MIT) on ensimmäistä kertaa tarkkaillut ja kuvaillut voimia, jotka aiheuttavat nestepisaran leviämisen suurempien säiliöiden pinnan yläpuolelle.
Näin se toimii.
Kun sadepisara törmää pelleen pintaan, tutkijat havaitsivat, että kaksi moottoria potkaisee sisään. Törmäys aiheuttaa pienten virtojen pyörittämisen pisaran sisällä ja myös lätäkön pinnan alla. Jos pystyisit vertaamaan pisaraa, näkisit veden ryntättävän alaspäin pisaran sisällä olevia reunoja pitkin ja kiipeävän sitten takaisin ylöspäin kohti keskustaa, löytyi uusi tutkimus.
Tämä pisaran liikkuvuus pisaran sisällä, näkymätön useimmissa olosuhteissa, luo tarpeeksi voimaa vetämään pisaran ympäröivään ilmaan. Uusien havaintojen mukaan ilma muodostuu ohueksi, nopeaksi tuulen virtaksi, joka virtaa pisaran alla pitäen hiuksen leveyden pinnan yläpuolella.
Tutkijat havaitsivat kuitenkin, että nuo moottorit - pisaran sisällä ja nesteen pinnan alla - eivät pyöri yksinään. Lämpöerot pisaran ja sen vaikutuksen kohteena olevan nesteen välillä ajavat pyörimistä ja levitaatiota. Kun sadepisara lämpenee tai jäähtyy lätäkön lämpötilaan - prosessi, jonka nopeimmat moottorit voivat viedä millisekunnista sekunteihin - se törmää maagisen ilmamatonsa läpi ja katoaa lätäköön, tutkimus osoitti.
MIT: n tutkijat keksivät, kuinka laskea vähimmäislämpöero, jotta levitaatio tapahtuu missä tahansa nesteessä. Jos ero on suurempi kuin tämä minimi, he löysivät, pisara vuotaa pidempään. Lyhyempi, ja pudotus ei levoi ollenkaan.
Joidenkin taitavien kokeellisten asetusten ja nopeiden kameroiden avulla tutkijat pystyivät tekemään kauniita videoita toiminnassa olevista levitation-moottoreista. Tutkijat sekoittivat kiiltäviä titaanidioksidihiutaleita öljyyn, kiinnittivät sitten tipan tuota öljyä ruiskulla suuremman uima-altaan pintaa vasten. Ne valaisivat pisaran taustavalolla kirkkaalla ledillä, ja titaanidioksidi palaa, kun se pyörii polttovirroissa moottorin polkua seuraten.
Kirjoittajat julkaisivat keksintöä kuvaavan paperin 8. marraskuuta lehdessä Fluid Mechanics.
