Vì sao các giọt nước lại hợp nhất khi ở gần nhau?

Một nhóm các nhà vật lý và toán học người Anh đã sử dụng một siêu máy tính để khám phá ra sự thật ẩn giấu về cách các giọt nước hợp nhất và dính lại với nhau.

Nếu bạn đã từng xem các giọt nước chạm và hợp nhất ở mức siêu nhanh, bạn chắc chắn sẽ từng đặt câu hỏi: Vì sao lại vậy?

Các nhà khoa học Anh vừa tìm ra câu trả lời vì sao hai giọt nước ở cạnh nhau lại hút và hợp nhất.

Để giải thích câu hỏi này, các nhà vật lý đã mô phỏng hai giọt nước tinh khiết có kích thước bằng nhau trong không gian, xuống tới mức các phân tử nước riêng lẻ.

Khi các giọt nước lại gần nhau hơn, các nhà khoa học nhận thấy, những con sóng cực nhỏ, cực nhanh hình thành trên bề mặt của những giọt nước này. Chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử nước, được gọi là "dao động nhiệt", làm cho các phân tử riêng lẻ nhảy về phía nhau khi chúng đến gần.

Các nhà nghiên cứu gọi hiệu ứng gợn sóng bề mặt này là kết quả từ sự dao động nhiệt của các phân tử. Mô phỏng cho thấy sức căng bề mặt của các giọt nước (lực kết dính giữ cho các giọt nước ở trong hình dạng "giọt" của chúng) triệt tiêu sóng, nhưng chúng vẫn hiện diện và vẫn tạo thành các “cạnh” đầu của các giọt khi chúng ở gần nhau.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu tìm thấy, sóng chạm vào nhau, tạo thành cầu nối giữa các giọt nước. Và khi một “cây cầu” đã hình thành, sức căng bề mặt sẽ hoạt động, gắn kết nhiều gợn sóng lại với nhau "giống như khóa kéo trên áo khoác".

Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng khoảng 5 triệu phân tử nước, tạo thành hai giọt nước có đường kính khoảng 4mm. Toàn bộ quá trình hợp nhất đã kết thúc trong vài nano giây - quá nhanh để bất kỳ máy ảnh nào của con người có thể bắt được.

• Vì sao giọt nước có hình cầu?
• Video: Vui mắt những giọt nước "tăng động"

Từ khóa liên quan:

giọt nước

dao động nhiệt

giọt nước lại gần nhau

hiệu ứng gợn sóng bề mặt

phân tử nước

giot nước hợp nhất khi gần nhau