?

Log in

No account? Create an account

December 21st, 2012

Антиводка-4

В продолжение темы.

На мой взгляд наиболее близко к разгадке феномена образования и природы "винных ножек" подошел Rafael Tadmor, профессор Ларморовского Университетв в Техасе. Он в отличие от традиционной школы, которая, начиная с 1855 года нисколько не колеблясь делает основным виновным в этом явлении разницу в поверхностном натяжении спирта и воды, предположил, что всё-таки важную (если не главную) роль играет разница в смачиваемости поверхности.

Действительно, известно, что, если поместить каплю воды на границу между гидрофобной и гидрофильной поверхностей, то капля сама собой без посторонней помощи перебежит на сторону гидрофильной поверхности. Более того, если устроить поверхность с постепенно изменяющейся степенью смачиваемости, то капля по такой поверхности побежит вверх, преодолевая силу земного притяжения, если эта поверхность имеет наклон. О-очень впечатляющее явление природы, про обычно забывают:

Drop

Так как молекулы этилового спирта делают поверхность стекла сильно гидрофобной, то это свойство поверхности стенок стакана с водкой эффективно работает против гравитации. И создает:
а) Энергетический карман для скапливания жидкости (воды, из которой этанол уже испарился) на границе смоченной водкой поверхности.
б) Энергетический барьер для стекающих по стенке стакана "винных ножек" буквально перед поверхностью налитой в стакан водки, т.к., в этом месте поверхность стеклянной стенки постоянно омывается алкоголем. Как это происходит - подробности в следующей записи. Пока что простая иллюстрация удивительного феномена "винных ножек":


Sh

Ridge

Антиводка-5

В продолжение темы.

Если правильно расставить глаза и внимательно приглядеться к тому, что происходит на стенках стакана, наполненного крепким алкоголем, то можно разглядеть у границы поверхности жидкости две отдельных области. Эти области на фото ниже выглядят, как белёсые полосы:

Drops

Нижняя, более широкая полоса - обычный мениск жидкости у стенок стеклянного стакана. В этом месте поверхность жидкости поднимается из-за капиллярного эффекта смачивания. Но, наибольший интерес представляет собой вторая более узкая полоска, расположенная непосредственно над границей мениска. Особо наблюдательные сразу подметят, что стекающие вниз капли останавливаются, едва достигнув верхней границы этой таинственной полоски. Эта полоска служит барьером для движения капель под действием силы тяжести вниз. Что же это за чудесное явление, играющее ключевую роль в организации постоянно работающего насоса, перекачивающего обогащенную алкоголем жидкость вверх по стенкам стакана и после испарения спирта сбрасывающего остаточную воду обратно вниз?

С этим вопросом наиболее плотно разбираются профессор Массачусетского технологического института John Bush и его коллеги. Для того чтобы растянуть в пространстве картинку этой полоски оказалось достаточным наклонить бокал так, чтобы не заставлять жидкость взбираться по крутой вертикальной стенке, а помочь ей, сделав очень пологий, легкий для подъема склон. Тогда эта узкая полоска превращается в целый мир удивительных явлений природы. И выглядит это примерно так (по материалам классической статьи 2001 г):

ducts

Эта загадочная полоска представляет из себя тонкую (около 100 микрон) пленку напитка, который поднимается за счет эффекта Марангони (градиента натяжения поверхности, возникающего при испарении спирта из водяного раствора) навстречу падающим на него сверху "винным ножкам" (справа). Но самое любопытное - на этой пленке возникают устойчивые горные гряды. Внутри каждой такой гряды работает постоянный микромоторчик, переносящий жидкость - два вихря, закрученных навстречу друг другу. Интересно, что плотность таких гряд быстро возрастает с увеличением угла наклона стенок стакана. Для угла наклона 45% уже наблюдается в среднем около 10 гряд на 1 см, а при вертикальном положении их настолько много, что соседние гряды практически сливаются друг с другом.

Hosoi-1

Еще одно любопытное наблюдение, как эти гряды "совокупляются" с каплями винных ножек и дают им подпитку новой, обогащенной алкоголем жидкостью. Вид на бокал с подкрашенным алкоголем сверху:

Hosoi-2

Очень эротичная картинка получается! Во истину в одном стакане с водкой собран целый мир.

Удачных наблюдений!

Profile

Golden Gate
afrikanbo
Андрей Ростовцев

Latest Month

July 2014
S M T W T F S
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by Michael Rose