Hi-Tech

Наверняка каждый из нас когда-то имел дело с мыльными пузырями и хорошо представляет себе, как они выглядят. Однако возможности природы по созданию пузырей этим не ограничиваются. Попробуйте на минутку отвлечься и представить себе обратное образование под водой, которое было окрещено учеными как "антирузырь".

Оказывается, природа позволяет создавать весьма интересные конструкции. Если обычный пузырь в атмосфере представляет собой водную оболочку, внутри которой заключен воздух, то антипузырь, являясь полной его противоположностью, образуется в жидкости, и представляет собой воздушную оболочку, внутри которой заключена жидкость.

Схематические рисунки воздушного пузыря и антипузыря, находящегося в жидкости. R - радиус пузыря, E - толщина его оболочки

Как и обычный, антипузырь существует за счет сил поверхностного натяжения, которые возникают в месте контакта воздуха с жидкостью. Эти же силы, направленные параллельно поверхности пузыря обеспечивают ему сферическую форму и не позволяют жидкости, заключенной в пузыре "провалиться" и смешаться с жидкостью снаружи.

Серия исследований по изучению формирования и схлопывания антипузырей была проведена при помощи высокоскоростной киносъемки бельгийскими физиками из Льежского университета в минувшем году. Несмотря на то, что антипузыри были открыты в 1932 году, до сих пор их исследования практически не проводились. Команда ученых под руководством Стефане Дорболо считает, что их исследования могут внести существенный вклад в физику жидкостей. На данный момент установлено, что формирование и схлопывание антипузырей происходит по тем же механизмам, что и у их атмосферных собратьев.

Формирование антипузырей проводилось учеными при помощи сброса в сосуд с водой из воздуха струи жидкости. Образование антипузырей при этом происходило наподобие того, как надуваются мыльные пузыри через трубку. На следующем рисунке представлена раскадровка схлопывания антипузыря.

"Смерть" антипузыря. 1 - пробой оболочки, 2 - появление расширяющегося кругового фронта, 3 - контакт жидкости, заключенной в антипузыре, с внешней жидкостью, 4 и 5 - стягивание воздушной пленки вокруг точки прокола, 6 - схлопывание воздушной пленки в обычный пузырь

.