Fyzici dokázali, že jejich malé čluny mohou plavat pod levitující kapalinou

Nový experiment dokázal, co dříve bylo pouze sci-fi
📷
Další 1 fotografie v galerii
 Technologie 
13. září 2020 11:03 / Benjamin Apffel et al., Nature
  6   0
Ve filmech Piráti z Karibiku toho lodě na moři uměly opravdu neskutečně mnoho. Pluly pod vodou nebo na okraji obrovského mořského víru. Nyní je ale jasné, že zase o tak velké sci-fi nešlo.

Fyzici totiž opravdu dokázali, že jejich malé čluny mohou plavat pod levitující kapalinou.

Žádný filmový trik, ale vertikální vibrace

Pokud byste tento výzkum sledovali v akci, mysleli byste si, že skutečně sledujete Piráty z Karibiku. Ale všechno to souvisí se silami vertikálních vibrací. Již bylo zjištěno, že některé pečlivě kalibrované vertikální vibrace mohou udržet kapalinu suspendovanou uvnitř nádoby, a toho tým využil.

"Při umístění na méně husté médium se kapalná vrstva obvykle zhroutí směrem dolů, pokud překročí určitou velikost, protože gravitace působící na spodní rozhraní kapaliny spouští destabilizující účinek,“ říkají vědci ve svém projektu. "Z mnoha metod, které byly vyvinuty k zabránění pádu kapaliny, se vertikální vibrace ukázaly jako účinné.“

"Experimentálně jsme dokázali, že vertikální vibrace také vytváří stabilní vztlakové prostředí na spodním rozhraní kapaliny, které se chová, jako by byla gravitační síla obrácena. Tělesa se tak mohou vznášet vzhůru nohama na spodním rozhraní levitujících vrstev kapaliny.“

Loď drží tlak

Ve skutečnosti se zde děje to, že loď (nebo jakýkoli podobný předmět, pokud je dostatečně malý), se vtlačí do kapaliny kvůli vysokému tlaku vzduchové kapsy pod ní, což je tlak vytvářený především hmotností kapalné vrstvy .

Když je síla vzhůru tohoto tlaku vyvážena gravitační silou dolů, objekt plave na povrchu vzhůru nohama. Vyvažování tohoto tlaku je složitá část, a to je jedno z hlavních témat této nové studie.

Celý proces funguje a zůstává stabilní i v případě, že je loď tlačena nebo tažena (v tomto případě pomocí magnetů použitých přes sklo nádoby) a znovu získá rovnováhu, jako by se houpala na jezeře pravou stranou nahoru.

Pro fungování celého procesu je rozhodující síla a frekvence vibrací. Když se vibrace sníží, magické kouzlo se rozbije a jak člun, tak i suspendovaná kapalná vrstva spadnou na dno komory.

Výzkum ale bude ještě pokračovat, nicmémě využití takového procesu je už nyní jasné. Proces by se například mohl využívat pro přepravu plynu nebo jiných materiálů prostřednictvím kapalin. Dále čtěte: Vědci vyvíjejí novou technologii. Antisolární panely by jednoho dne mohly produkovat energii i v noci.

Mirka Malá | inStory.cz
Komentáře
Reklama

Mohlo by vás zajímat

Věda & Vesmír

Jak dlouhý je doopravdy galaktický rok

Dům a zahrada

Zaměřte se na výživu vašeho pejska. V případě nedostatku některých živin může váš miláček strádat

Cestování

Setkání s nádhernou přírodou vás vrátí o několik století zpět

Zavřít reklamu