Αψηφώντας τους νόμους της φυσικής; Οι μηχανικοί επιδεικνύουν άμμο με φυσαλίδες

Οι μηχανικοί στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) έχουν επινοήσει έναν τρόπο να προκαλέσουν την αύξηση των φυσαλίδων στην άμμο, αψηφώντας έτσι τους νόμους της φυσικής. Αυτή η ανακάλυψη έχει τη δυνατότητα να επηρεάσει μια ποικιλία πεδίων, όπως η γεωργία και η πετρελαϊκή διάτρηση.

Η ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή Michael P. Brenner, διερεύνησε πώς οι φυσαλίδες αέρα αλληλεπιδρούν με στερεά σωματίδια σε ένα υγρό, ειδικά σε άμμο. Παραδοσιακά, υποτίθεται ότι οι φυσαλίδες αέρα θα κινούνται προς την επιφάνεια του υγρού, ανεξάρτητα από την παρουσία στερεών σωματιδίων.

Ωστόσο, οι μηχανικοί της Caltech ανακάλυψαν ότι, υπό ορισμένες συνθήκες, οι φυσαλίδες αέρα μπορούν να παγιδευτούν σε άμμο και στη συνέχεια να μεταφερθούν προς την αντίθετη κατεύθυνση -πάνω. Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν το υγρό είναι εξαιρετικά ιξώδες και τα στερεά σωματίδια είναι μικρά και σφαιρικά.

Για να αποδειχθεί αυτό το αποτέλεσμα, οι μηχανικοί διεξήγαγαν πειράματα χρησιμοποιώντας ένα μίγμα νερού-γλυκερόλης και γυάλινα σφαιρίδια ως στερεά σωματίδια. Παρατήρησαν ότι όταν οι φυσαλίδες αέρα εισήχθησαν στο μείγμα, έγιναν παγιδευμένοι στις γυάλινες χάντρες και μεταφέρθηκαν προς τα πάνω από τη ροή του υγρού.

Αυτή η ανακάλυψη έχει σημαντικές επιπτώσεις σε βιομηχανίες όπως η γεωργία και η γεώτρηση πετρελαίου. Στη γεωργία, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των συστημάτων άρδευσης, εξασφαλίζοντας ότι το νερό και τα θρεπτικά συστατικά κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο το έδαφος. Στη γεώτρηση πετρελαίου, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εξαγωγής πετρελαίου εμποδίζοντας τη συσσώρευση φυσαλίδων αέρα στις δεξαμενές λαδιού.

Τα ευρήματα των μηχανικών της Caltech έχουν δημοσιευθεί στο περιοδικό "Physical Review Letters".