Bong bóng đóng băng trông như thế nào?
Khi bong bóng đóng băng, những hạt pha lê được gọi là "hiệu ứng quả cầu tuyết" xuất hiện, to dần và hóa rắn bề mặt.
Khi một giọt nước hoặc vũng nước bị đóng băng, sự đông cứng bắt đầu tại điểm lạnh nhất sau đó lan ra các phần còn lại. Nhưng khi đóng băng bong bóng xà phòng trong một căn phòng nhiệt độ thấp, thứ tự đó hoàn toàn bị phá vỡ.
Bong bóng bắt đầu đông cứng từ dưới lên trên, nhưng rồi hàng trăm lớp băng mỏng sẽ xuất hiện đột ngột trên bề mặt. "Nó giống như những hạt pha lê mà bạn thấy trong quả cầu tuyết đồ chơi". Đó là lý do chúng tôi gọi đây là "hiệu ứng quả cầu tuyết”, Jonathan Boreyko, đồng tác giả bài nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Communications cho biết.
Hiệu ứng "quả cầu tuyết" là kết quả của các dòng vật chất dịch chuyển bên trong và bên trên, do sự khác nhau của sức căng bề mặt. (Ảnh: The Verge).
Boreyko là kỹ sư cơ khí điều hành phòng thí nghiệm tại Virginia Tech, chuyên nghiên cứu hoạt động của chất lỏng, bao gồm những hoạt động của nước khi đóng băng. Boreyko cho hay nghiên cứu mới dựa trên những video về bong bóng trên YouTube.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu ứng quả cầu tuyết xuất hiện là do hiệu ứng Marangoni (sự dịch chuyển vật chất bên trên hoặc bên trong một lớp chất lưu do sự khác nhau của sức căng bề mặt).
Về cơ bản, chất lỏng sẽ chảy từ nơi nóng đến nơi lạnh hơn. Khi bong bóng bị đóng băng trong tủ lạnh, phần chất lỏng của nó tiếp tục di chuyển, xé toạc các tinh thể băng khỏi lớp băng mỏng và di chuyển xung quanh. Mỗi tinh thể băng đó tạo ra lớp băng mỏng của riêng chúng, làm cho bề mặt bong bóng hóa rắn nhanh hơn.
Quá trình bong bóng đóng băng, có thể thấy sự xuất hiện đột ngột của các hạt tuyết đồng thời với quá trình đóng băng từ dưới lên. (Ảnh: The Verge).
Nhưng trong tủ đông nơi mọi thứ đều có cùng nhiệt độ, làm thế nào bong bóng có lượng nhiệt để tạo ra dòng chảy? “Câu trả lời nằm trong chính sự đóng băng”, Boreyko nói. “Có vẻ vô lí nhưng khi bạn đóng băng nước, nó sẽ tự làm ấm”.
Nhóm sinh viên của Boreyko thử làm khác đi một chút, họ thực hiện trong phòng thí nghiệm và kết quả thật sự khác biệt.
Thay vì đóng băng hoàn toàn, nửa dưới bong bóng hình thành lớp băng mỏng và dừng lại.
Không khí ấm trong phòng giữ bong bóng ở trạng thái đó đến khi không khí bắt đầu từ từ thoát ra khỏi những lỗ li ti trên lớp băng mỏng. Các lỗ nhỏ đến mức phải mất vài phút để nó hoàn toàn sụp đổ.
Cả hai thí nghiệm đều mang lại kết quả trực quan. Nếu sống ở vùng khí hậu lạnh, bạn sẽ có cơ hội làm thí nghiệm này vào mùa đông. Chỉ cần một ít dung dịch xà phòng, bề mặt lạnh (như tuyết) và nhiệt độ không khí ở dưới mức đóng băng.
“Ai cũng có thể thử làm và đó là một phần lý do tôi thực hiện nghiên cứu này”, Boreyko nói.
Video dưới đây dài chưa đầy nửa phút ghi lại quá trình bị đóng băng của bong bóng, đẹp như được cắt ra từ một bộ phim cổ tích.
Ai có thể nghĩ một hiện tượng tự nhiên kéo dài có vài chục giây lại đẹp được đến thế. Cách bong bóng nhẹ nhàng xoay tròn, các mảnh tuyết dần bao phủ bề mặt và biến khối tròn mới đây còn trong suốt thành một màu trắng đục mang đến cho người xem một cảm giác tĩnh lặng mà kì diệu.
Ngoài ra, đây cũng như một lời gợi nhớ rằng mùa đông chỉ đẹp khi ngồi xem video trong phòng ấm áp chứ không phải bên ngoài nơi cái rét căm căm làm đông cứng bạn trong tích tắc.
Thang máy rơi tự do, nếu nhảy lên thì có sống được không?
"Đi thang máy coi chừng bị đứt cáp, bị kẹt...". Với lo lắng này, không ít người "tẩy chay" thang máy, hoặc mắc hội chứng sợ thang máy. Thực tế thì sao?
Các nhà khoa học phát hiện LUCA, sinh vật đơn bào được cho là thủy tổ của sự sống
Tổ tiên chung phổ quát cuối cùng là một tế bào sống cách đây 4,2 tỷ năm, khi Trái đất có những đại dương nóng và rất ít oxy.
Những điều bí ẩn trong rừng Amazon khiến bạn "hết hồn"
Khu rừng già Amazon rộng lớn luôn ẩn chứa những điều bí ẩn chưa được khám phá, khiến chuyến đi vào rừng đầy rẫy hiểm nguy nhưng không kém phần thú vị và kích thích trí tò mò.
Đất nước duy nhất chưa từng có bóng dáng loài rắn từ thuở sơ khai
Bạn biết không, rắn là một trong những loài có độ phân bổ sinh học tương đối rộng. Chỉ cần có điều kiện phù hợp, rắn chắc chắn sẽ xuất hiện.
Cặp chị em song sinh độc nhất vô nhị
Cặp chị em sinh đôi người Mỹ Sienna và Sierra Bernal được đánh giá là độc nhất vô nhị khi một trong số họ chỉ có kích thước cơ thể bằng một nửa người còn lại.
Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất
Hàng tỷ năm trước, thạch anh vỡ vụn phản ứng với nước, cung cấp điều kiện cần thiết cho tiến hóa của vi sinh vật quang hợp sản sinh phần lớn oxy trong khí quyển ngày nay.
