Développement de l'instabilité de la jante observée à partir de la direction perpendiculaire au champ électrique appliqué (a-d), et le long du champ électrique appliqué (e-h); la direction du champ est l'axe de symétrie. Gouttes sphériques (a, e) se déformer lorsque le champ électrique (E =4kV /cm) est activé à t =0. Dans le flux équatorial, la goutte mère s'aplatit jusqu'à un rapport d'aspect d'environ 0,5 et forme un pointu, bord en forme de cuspide (b)-(f). L'émission d'anneaux se produit radialement dans le plan équatorial de la goutte (g)-(h). Le rapport de viscosité est λ =0,07. La barre d'échelle est de 500 µm. Crédit :arXiv : 1612.08613 [cond-mat.soft]
(Phys.org) - Une paire de chercheurs de l'Université Brown a découvert qu'il est possible d'induire une goutte de fluide à émettre des gouttelettes plus petites d'une manière qui ressemble à la planète Saturne avec ses anneaux. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , Quentin Brosseau et Petia Vlahovska décrivent le chemin parcouru pour découvrir les formations de gouttelettes intéressantes et leurs utilisations possibles.
Des recherches antérieures ont montré que l'exposition d'une goutte de fluide qui conduit l'électricité à un champ électrique provoque la formation de pôles chargés électriquement. Si suffisamment de frais sont appliqués, la goutte commencera à adopter une forme de cône. Plus de charge entraînera le détachement de minuscules gouttelettes du cône, résultant en une pulvérisation à la pointe du cône. Dans ce nouvel effort, les chercheurs observaient de telles électropulvérisations et ce qui se passe lorsqu'une seule goutte de fluide tombe dans un autre fluide - dans ce cas, le fluide lâché était moins électriquement conducteur que son hôte. Dans leurs expériences, ils ont laissé tomber des morceaux d'huile de silicone dans un bol d'huile de ricin.
Des recherches antérieures avaient également montré que la modification de la charge appliquée aux gouttes dans d'autres fluides pouvait entraîner des formations de gouttes ressemblant à des ballons de football. Dans les expériences de Brosseau et Vlahovska, comme un champ électrique a été appliqué, les gouttes ont commencé à s'aplatir, finira par ressembler à des bonbons M&M. En rendant le champ encore plus fort, de minuscules gouttelettes ont été retirées de la goutte, qui formaient des anneaux concentriques autour de l'équateur de la goutte, ressemblant étrangement à la planète Saturne et ses anneaux. Les chercheurs rapportent que les gouttelettes d'origine ont atteint un millimètre de large, tandis que les gouttelettes rejetées étaient environ 100 fois plus petites.
Un aspect intéressant des gouttes constituant les anneaux, les chercheurs ont trouvé, était leur uniformité de taille, une caractéristique qui pourrait être utile pour fabriquer des choses comme des médicaments. Ils ont également découvert qu'ils étaient capables de contrôler la génération des anneaux de gouttelettes en manipulant le champ de charge, un autre facteur qui pourrait s'avérer utile dans un processus de fabrication. Le duo prévoit de poursuivre ses recherches sur les formations de gouttes en utilisant différents matériaux.
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