Общительные капли

Однажды студент университета Висконсина Нэйт Сира проводил эксперименты, в одном из которых ему потребовалось поместить на предметное стеклышко несколько капель окрашенной воды. К удивлению наблюдателя капли начинали двигаться. Одни притягивались друг к другу, другие бегали друг от друга — такого поведения от них никто не ожидал. На решение «капельной» проблемы у него ушло без малого три года.

Исследователь обратил внимание, что по стеклу бегали только окрашенные капли.

Кстати, красителем был пропиленгликоль — основной компонент жидкости для омывателя стекла в автомобилях. Как выяснилось, в капле, в которой кроме воды находятся еще и молекулы пропиленгликоля, вода испаряется с поверхности быстрее, и если рядом находится другая капля, то влажность воздуха в области между ними становится больше, чем в направлении, где нет соседних капель. Соответственно возникает разница в скорости испарения воды с разных сторон капли.

Кроме того, вода с разной скоростью испаряется с верхушки капли и из области ближе к поверхности. В результате возникает сильная циркуляция жидкости внутри капли.

Разная скорость испарения — разная сила микровихрей внутри капли. Получается, что с одной стороны вихри крутятся сильнее, чем с другой: форма капли становится несимметричной, силы поверхностного натяжения стремятся вернуть ей симметричную форму, и капля начинает двигаться.