Дослідники з Нідерландів виявили незвичайну властивість рідини, вивчаючи веселе відео про «стрибки» кульок гідрогелю на розпеченій сковороді.
За два роки смішне відео подивилося більше мільйона людей, серед яких виявився фахівець в області фізики м’яких матеріалів при Лейденському університеті в Нідерландах Скотт Вайтукайтіс. Звичайно, вченому було зрозуміло, з яких причин кульки прийшли в рух – давно описаний ефект Лейденфроста говорить, що рідина при контакті з дуже гарячим тілом створює ізоляційний шар пару, який оберігає її від швидкого википання.
У разі, коли рідина була укладена в гелеву оболонку, пар виривався назовні, змушуючи кулю відскакувати від поверхні. Однак голландського вченого зацікавило, за рахунок чого кулькам в відео українця вдавалося підскакувати так довго.
Вайтукайтіс повторив експеримент в лабораторії. Виявилося, що, коли гідрогель з’єднується з дуже гарячою поверхнею, відбувається вибух пару. Це змушує вібрувати нижню частину кульки.
«Ця пара створює тиск, який насправді деформує нижню частину кулі. Ми виявили принципово новий тип ефекту Лейденфроста. Цей ефект для гідрогелю перетворює кожну кульку в крихітний паровий двигун », – заявив Скотт Вайтукайтіс.
Експерименти показали, що якщо кульки були скинуті з висоти менше 4 сантиметрів, то вони починали стрибати все вище і вище, поки не досягали тієї висоти, де стабілізувалися протягом декількох хвилин. При падінні з більшої висоти, з кожним відскоком вони зменшували висоту «стрибка», поки не фіксувалися на висоті 4 сантиметрів. Виявилося, що 4 сантиметри були заввишки, на якій енергія від нагрівання компенсує втрату енергії при ударі. За словами Вайтукайтіса, деякі кульки могли стрибати так до 10 хвилин, поки не починав плавитися полімер, з якого вони зроблені.
Надалі вчені планують використовувати дану властивість гідрогелю для створення двигунів м’яких роботів, оскільки подібний матеріал міг би позбавити робота від класичних батарей.
