Дослідники з Нідерландів виявили незвичайну властивість рідини, вивчаючи кумедний відеоролик про «стрибки» гідрогелевих кульок у гарячу сковорідку.

Стрибки кульок на сковорідці допомогли відкрити новий аспект так званого ефекту Лейденфроста, пише Science Alert.

Ще в 2015 році український програміст під ніком Джон Панч опублікував ролик, де висипані ним на гарячу сковорідку гідрогелеві кульки починають хаотично підстрибувати.

За два роки смішне відео подивилися більше мільйона чоловік, 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 пара, який оберігає її від швидкого википання.

У тому випадку, коли рідина була закрита в гелевій оболонці, пари вислизнули назовні, змусивши м'яч відскакувати від поверхні. Проте голландського вченого цікавило, завдяки чому українські стрибки могли стрибати так довго.



Вайтукайтіс повторив експеримент у лабораторії. Виявилося, що коли гідрогель поєднується з дуже гарячою поверхнею, відбувається вибух пари. Це призводить до вібрації дна м'яча.

"Ця пара створює тиск, який фактично деформує нижню частину кульки. Ми виявили принципово новий тип ефекту Лейденфроста. Цей ефект для гідрогелю перетворює кожен м'яч у крихітну парову машину ", - сказав Скотт Вайтукайтіс.

Експерименти показали, що якщо кульки були скинуті з висоти менше 4 сантиметрів, вони почали стрибати вище і вище, поки вони не досягли цієї висоти, де вони стабілізувалися протягом декількох хвилин. Під час падіння з вищої висоти з кожним відскоком вони зменшили висоту "стрибка", поки вони не були зафіксовані на висоті 4 сантиметри. Виявилося, що 4 сантиметри - це висота, при якій енергія від нагрівання компенсує втрати енергії при ударі. За словами Вайтукайтіса, деякі кулі могли стрибати до 10 хвилин, поки полімер, з якого вони виготовляються, починає плавитися.

У майбутньому вчені планують використовувати цю властивість гідрогелю для створення двигунів м'яких роботів, оскільки такий матеріал може вивільнити робота від класичних батарей.