Физичен пробив: Течностите също могат да се „късат“ на части като твърдите тела

Течностите, за разлика от твърдите тела, нямат точка на пречупване. Изследователи от Съединените щати опровергаха това утвърдено схващане. Те са установили, че вискозните течности могат да се разкъсат на парчета, подобно на твърдите тела, ако бъдат разтеглени с достатъчна сила. Най-вероятно, смятат учените, това свойство е универсално за всички обикновени течности, включително водата и маслото.

„Ако разтегнете една течност с достатъчно сила на единица площ, обикновената течност достига точка на критично напрежение, при която всъщност се разпада като твърдо тяло“,

обяснява Тамирес Лима, изследовател от университета Дрексел

Експериментите показаха, че при разтягане с определена скорост, която не позволява на течността да „изтече“ от напрежението, в течността се натрупва критично механично напрежение, което води до внезапно разкъсване, съобщава IE. Разкъсването е придружено от силно щракане – напълно нехарактерно явление за течностите.

„Беше толкова неочаквано, че се наложи да повторим експеримента няколко пъти, за да се уверим, че явлението е реално“,

казва Николас Алварес, ръководител на лабораторията, пред IE.

Ключовият параметър в този процес е скоростта на разтягане. Ако тя е достатъчно висока, молекулите на течността нямат време да се пренаредят и да освободят напрежението, което води до натрупване на еластична енергия и последващо крехко счупване. Според изследователите праговото напрежение е около 2 мегапаскала и зависи от вискозитета: колкото по-висок е вискозитетът, толкова по-лесно се чупи течността. Според Лима това свойство вероятно е универсално за всички обикновени течности, включително водата и нефта.

Откритието има практическо значение за няколко индустрии. В областта на 3D принтирането и производството на влакна разбирането на границата на провлачване на течностите може да подобри процесите. В медицината изследването може да хвърли светлина върху поведението на кръвта при екстремни натоварвания. В хидравликата и корабостроенето разбирането на механиката на разкъсване на течностите може да помогне в борбата с кавитацията – образуването и разрушаването на мехурчета, които увреждат витлата и помпите.

Екипът планира да продължи изследването на явлението, за да установи как точно се случва разкъсването и дали това поведение се разпростира и върху други видове течности.