Trayectorias en forma de espiral de las dos gotas.
Parecen planetas:dos gotitas se mueven en órbitas sobre la superficie de un fluido helado. Se atraen, y por un movimiento casi sin fricción en su propio vapor, patinan uno alrededor del otro. Es un mecanismo fascinante que podría usarse para preparar y transportar muestras biológicas con un mínimo de contaminación. Investigadores de la Universidad de Twente han publicado un estudio sobre este tema titulado "Órbitas capilares" en Comunicaciones de la naturaleza .
El fenómeno de que los objetos flotantes se atraen y se agrupan se conoce como el "Efecto Cheerios, "después del fenómeno observado en los tazones de cereales. Pero dos bolitas que flotan en el agua claramente no se moverían de la forma que se muestra en esta nueva publicación debido a la fricción. La diferencia esencial es que las gotas, en esta investigación, flotar en la capa de vapor que se forma entre la gota, a temperatura ambiente, inicialmente, y el nitrógeno líquido muy frío debajo. La gota patina por la superficie, al igual que el insecto 'zancudo acuático' camina sobre el agua.
Usando una gota, el efecto ya es notable, como demostraron los investigadores en su anterior PNAS publicación. Con dos gotitas, parece que empezarían a comportarse como bolas de billar que rebotan. El hecho de que realmente comiencen a moverse en órbitas tiene que ver con la tensión superficial. El peso de una gota distorsiona la forma de la superficie del fluido, provocando que la otra gota se mueva. Esto se asemeja a la relatividad general, en el que la masa de un objeto celeste influye en las órbitas de otros por la curvatura gravitacional del espacio-tiempo.
Las circunstancias cambian sobre la marcha, sin embargo, a medida que las gotas se enfrían, cambiando la velocidad y la interacción. Aunque bajo, la fricción crece, así como. A partir de ese momento, el movimiento de las gotas ya no se puede comparar con las órbitas de los planetas; la órbita de las gotas tendrá forma de espiral, como muestran los investigadores en sus cálculos y simulaciones. Lo que sucede si se liberan muchas gotas en la superficie es interesante, aunque complejo, próximo paso.
La forma en que se controla el movimiento de la gota podría ser una forma de mover ejemplos biológicos vulnerables y manipularlos sin la necesidad de ponerlos en un recipiente o tubo. riesgo de contaminación. La muestra puede incluso congelarse sobre la marcha.