Student riješio misterij mjehurića star 100 godina

Student politehničkog sveučilišta iz Lausanne otkrio je zašto se mjehurići zraka unutar tekućinom ispunjenih uskih cjevčica ne pomiču očekivano prema gore, nego "zapinju"

Sandro Vrbanus petak, 6. prosinca 2019. u 13:44

Misteriozno ponašanje mjehurića u uskim cjevčicama ispunjenima tekućinom zbunjivalo je znanstvenike iz područja fizike i mehanike fluida posljednjih 100 godina. Primijećeno je, naime, a do sada nije bilo adekvatno objašnjeno, zašto mjehurići u određenim situacijama "zapinju" u cijevi, tj. ne izdižu se na površinu kao što bi to činili u, primjerice, čaši.

Mjehurići zraka (ili kojeg drugog plina) u ovom slučaju ne slijede poznate fizikalne zakone, ili se barem tako činilo. Rješavanja ovog problema tijekom posljednjih nekoliko desetljeća bavilo se više znanstvenika i došli su do određenih teorija, no nisu niti jednu uspjeli potvrditi – sve dok to nije učinio student politehničkog sveučilišta iz Lausanne (EPFL), Wassim Dhaouadi.

Voditelj laboratorija John Kolinski i student Wassim Dhaouadi
Voditelj laboratorija John Kolinski i student Wassim Dhaouadi

On je, koristeći metodu optičke interferencije, pronašao način kako izbliza promatrati mjehuriće u uskim cjevčicama i ispitivati njihova svojstva, što nije uspio nitko prije njega. Promatranja su pokazala kako je ispravna bila teorija postavljena 1960-ih godina, a koja kaže da se između mjehura plina i stijenke cjevčice stvara tanki film tekućine, no nije bilo poznato zašto isti zaustavlja kretanje mjehura.

Odgovor je – ipak se kreću

Dhaouadijevo istraživanje pokazalo je da ovaj tanki film zaista postoji. Kada kažemo tanki, onda to i mislimo – mjerenje je pokazalo da je sloj tekućine širok tek 1x10-9 metara. No, ovaj je student pokazao i da mjehurići njime nisu zaustavljeni, već da se i dalje kreću, ali vrlo, vrlo sporo, nevidljivo ljudskom oku, i to upravo zbog otpora koji stvara ovaj sloj tekućine.

Ovo istraživanje spada u fundamentalna otkrića ali se može primijeniti u mehanici fluida na nanometarskoj razini, pogotovo kod bioloških sustava – kažu iz EPFL-a.