Tim britanskih fizičara i matematičara koristio je superračunalo kako bi otkrio skrivenu istinu o tome kako se kapljice vode stapaju i lijepe.
Ako ste ikad gledali kako se kapljice vode dodiruju i spajaju, mogli ste zamisliti kako se dvije male kuglice vode sve više i više zbližavaju, sve dok se njihove površine ne preklapaju i površinski napetost razdvajaju različite kuglice u jednu, grubu cjelinu. To je ono što je vidljivo golim okom. No nova simulacija pomoću superračunala, objavljena 13. ožujka u časopisu Physical Review Letters, slika mnogo složeniju sliku.
Simulacijom su modelirane dvije jednake veličine kapljice čiste vode u svemiru, sve do razine pojedinih molekula vode. Kako su se kapljice zbližile, znanstvenici su pokazali, sićušni, ultrabrzi valovi formirani na površinama ovih kapljica. Nasumični pokreti molekula vode, nazvani "toplinskim fluktuacijama", natjerali su pojedine molekule da skaču i plešu jedna prema drugoj kako su se približavale.
Istraživači nazivaju ovaj površinski rippling efekt, koji je posljedica toplinskih fluktuacija molekula, „toplotni kapilarni valovi“. Osip je premali i brz u ovom slučaju da bi ga se primijetio bilo koji prirodni eksperiment. Ali simulacija je pokazala kako se teški valovi pružaju jedan do drugog, tvoreći vodeći rub bližih kapljica vode. Površinska napetost kapljica (kohezivna sila koja održava kapljice u njihovom obliku "kapljica") suzbija valove, ali oni su i dalje prisutni i još uvijek čine vodeći rub kapljica dok se nalaze jedan blizu drugoga.
Na kraju, otkrili su istraživači, valovi se dodiruju, tvoreći mostove između kapljica. Jednom kada se formira jedan jedini most, površinska napetost se pokrene i zapečati više valova zajedno "poput patentnog zatvarača", kao što su istraživači rekli u izjavi.
Istraživači su simulirali oko 5 milijuna molekula vode, tvoreći dvije kapi široke oko 4,6 milimetara. Čitavo spajanje je na toj ljestvici gotovo za nekoliko nanosekundi - prebrzo je da bi ga mogla uhvatiti nijedna ljudska kamera.
Iako su simulirali dvije kapljice koje lebde u prostoru, sličan učinak vjerovatno je na djelu kada se dvije kapljice stapaju na ravnoj površini, napisali su. Razumijevanje ovakvog ponašanja važno je, napisali su, jer bi moglo pomoći objasniti ponašanje vode unutar oblaka i unutar strojeva dizajniranih za kondenziranje vode iz zraka.
