Недавно учеными-физиками было установлено, что разноименно заряженные капли воды отталкиваются вместо того, чтобы притягиваться, что противоречит законам физики. В первый раз экспериментально зарегистрировать отталкивание противоположно заряженных капель воды одному из авторов работы получилось еще в 2005 году. При этом ученому Уильяму Ристенпарту помог обыкновенный случай: он рассматривал, как форма столба воды в масле изменяется под вилянием погруженной в раствор заряженной пластины.
Он дал очень большое напряжение, которое привело к короткому замыканию. Капли воды стали свободно перемещаться по объему масла и ученый заметил, что встречаясь с противоположно заряженными частицами, они разлетались в разные стороны, а не объединялись. Заинтересовавшись таким фактом, ученые начали изучать, как изменяется форма водяных сфер в масляной камере при приближении к заряженной платформе. Было установлено, что даже при небольшом напряжении в несколько киловольт одноименно заряженные капли воды начинали отталкиваться друг от друга. Странное поведение капель изучали несколько лет. Три года ученые наблюдали за поведением капель, используя скоростную видеосъемку. Пытаясь определить, какие физические принципы лежат в основе такого необычного явления, физики просчитывали движения капель с использованием разработанных ими математических моделей. Исследовательская работа дала возможность определить, каким образом капли воды нарушают законы физики. Силы натяжения способствуют тому, что водные капли имеют сферическую форму. Когда две электрически заряженные сферы сближаются, их форма начинает меняться, образуя между каплями водяной мостик. Если при этом заряд капель воды маленький, то площадь мостика постепенно растет до тех пор, пока капли не сольются в одну. Если значение заряда больше, то ситуация меняется. В таком случае через мостик проходит обмен зарядами, который приводит к пробою. Он способствует возвращению каплям изначальной формы, и они разлетаются в разные стороны под воздействием сил натяжения. Эти исследования опубликованы в журнале Nature. Такой интересный эффект капель воды может повлиять на разработку так называемых микрожидкостных чипов, что представляют собой крошечные «лаборатории», которые дают возможность использовать совсем маленькое количество материала или жидкости. Так же совсем недавно ученым удалось объяснить, почему дождевые капли имеют самые разные размеры.



