Tím britských fyzikov a matematikov použil superpočítač na odhalenie skrytej pravdy o tom, ako sa kvapky vody spájajú a držia spolu.
Ak ste niekedy videli, ako sa kvapôčky vody dotýkajú a spájajú, možno ste si predstavovali dve malé guľôčky vody, ktoré sa blížili a priblížili, až kým sa ich povrchy neprekrývali a povrchové napätie nevytiahlo zreteľné gule dohromady do jediného drsného celku. To je viditeľné voľným okom. Ale nová simulácia pomocou superpočítača, zverejnená 13. marca v časopise Physical Review Letters, ukazuje oveľa komplikovanejší obraz.
Simulácia modelovala dve rovnako veľké kvapôčky čistej vody vo vesmíre až na úroveň jednotlivých molekúl vody. Keď sa kvapky priblížili, vedci ukázali na povrchoch týchto kvapôčok malé, ultra rýchle vlny. Náhodné pohyby molekúl vody, ktoré sa nazývajú „teplotné fluktuácie“, spôsobili, že jednotlivé molekuly pri blížení sa vyskočili a tancovali jedna k druhej.
Vedci nazývajú tento efekt zvlnenia povrchu, ktorý je výsledkom tepelných fluktuácií molekúl, „tepelných kapilárnych vĺn“. Vlny sú v tomto prípade príliš malé a rýchle na to, aby sa zistil akýkoľvek prirodzený experiment. Simulácia však ukázala, že dospievajúce vlny siahajú jeden k druhému a vytvárajú vodiacu hranu blízkych vodných kvapiek. Povrchové napätie kvapôčok (súdržná sila, ktorá udržuje kvapôčky v ich „kvapôčkovom“ tvare) potláča vlny, ale sú stále prítomné a stále tvoria vodiacu hranu kvapôčok, keď sú blízko seba.
Vedci nakoniec zistili, že vlny sa dotýkajú a vytvárajú mosty medzi kvapkami. Akonáhle sa vytvoril jediný most, povrchové napätie začalo fungovať a utesnilo viac vlniek spolu „ako zips na bunde“, ako uviedli vedci vo vyhlásení.
Vedci simulovali asi 5 miliónov molekúl vody a vytvorili dve kvapky široké asi 0,16 palca (4 milimetre). Celé zlúčenie skončilo o niekoľko nanosekúnd v tomto meradle - napísali príliš rýchlo na to, aby zachytil akýkoľvek ľudský fotoaparát.
Hoci simulovali dve kvapky vznášajúce sa vo vesmíre, podobný účinok je pravdepodobné pri práci, keď sa dve kvapôčky zlúčia na rovnom povrchu, napísali. Pochopenie tohto správania je dôležité, napísali, pretože by to mohlo pomôcť vysvetliť správanie sa vody v oblakoch a vo vnútri strojov určených na kondenzáciu vody zo vzduchu.
