Desenvolvimento da instabilidade do aro observada da direção perpendicular ao campo elétrico aplicado (a-d), e ao longo do campo elétrico aplicado (e-h); a direção do campo é o eixo de simetria. Gotas esféricas (a, e) deformar à medida que o campo elétrico (E =4kV / cm) é ligado em t =0. No fluxo equatorial, a gota-mãe se achata para a razão de aspecto de cerca de 0,5 e forma um nítido, borda semelhante a cúspide (b) - (f). A emissão dos anéis ocorre radialmente no plano equatorial da gota (g) - (h). A razão de viscosidade é λ =0,07. A barra de escala é 500 µm. Crédito:arXiv:1612.08613 [cond-mat.soft]
(Phys.org) - Um par de pesquisadores da Brown University descobriu que é possível induzir uma gota de fluido a emitir gotículas menores de uma forma que se assemelha ao planeta Saturno com seus anéis. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , Quentin Brosseau e Petia Vlahovska descrevem o caminho que percorreram para descobrir as interessantes formações de gotículas e os possíveis usos para elas.
Pesquisas anteriores mostraram que a exposição de uma gota de fluido que conduz eletricidade a um campo elétrico causa a formação de pólos eletricamente carregados. Se carga suficiente for aplicada, a gota começará a adotar a forma de um cone. Mais carga fará com que pequenas gotículas se desprendam do cone, resultando em um spray na ponta do cone. Neste novo esforço, os pesquisadores estavam observando tais eletrosprays e o que acontece quando uma única gota de fluido é derramada em outro fluido - neste caso, o fluido derramado foi menos eletricamente condutor do que seu hospedeiro. Em seus experimentos, eles jogaram pedaços de óleo de silicone em uma tigela de óleo de rícino.
Pesquisas anteriores também mostraram que a modificação da carga aplicada a quedas em outros fluidos poderia resultar em formações de queda que se assemelhavam a bolas de futebol. Nos experimentos de Brosseau e Vlahovska, como um campo elétrico foi aplicado, as gotas começaram a achatar, eventualmente chegando a ter uma forma semelhante aos doces M&M. Tornar o campo ainda mais forte fez com que pequenas gotículas fossem puxadas da gota, que se formou em anéis concêntricos em torno do equador da gota, parecendo assustadoramente semelhante ao planeta Saturno e seus anéis. Os pesquisadores relatam que as gotas originais cresceram e se tornaram um milímetro de largura, enquanto as gotas lançadas eram aproximadamente 100 vezes menores.
Um aspecto interessante das gotas que compõem os anéis, os pesquisadores descobriram, era sua uniformidade de tamanho - um recurso que poderia ser útil para fazer coisas como drogas. Eles também descobriram que eram capazes de controlar a geração dos anéis de gotículas manipulando o campo de carga, outro fator que pode ser útil em um processo de fabricação. A dupla planeja continuar sua pesquisa em formações de queda usando diferentes materiais.
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