211service.com
Verontreinigingen kunnen watervallen naar boven stromen, zeggen natuurkundigen
Hier is een merkwaardig fenomeen.
De Zuid-Amerikaanse drank 'mate' is een thee-achtige drank waarin fijngesneden, gedroogde bladeren van het yerba mate-kruid in heet water worden gegoten. De gedroogde bladeren, slechts een paar vierkante mm groot, hebben de neiging om op het wateroppervlak te drijven
Terwijl hij het hete water op de bladeren goot, merkten Ernesto Althsuler en vrienden van de Universiteit van Havana in Cuba een raadselachtig fenomeen op. Ze ontdekten dat de bladeren soms op de een of andere manier stroomopwaarts zouden reizen en uiteindelijk de stroomopwaartse container met zuiver water zouden vervuilen.
Als ijverige fysici besloten ze het te onderzoeken. Ze ontdekten dat de bladeren (en ook krijtpoeder) stroomopwaarts konden navigeren als de waterval minder dan ongeveer een centimeter hoog was. Over afstanden in de orde van grootte van 1 cm of minder beginnen sommige van de zwevende deeltjes uiteindelijk de stroom op te klimmen, zeggen ze.
Hoe kan dit? Altshuler en co zeggen dat de geometrie van het systeem belangrijk is. Hun opstelling bestaat uit een relatief lang horizontaal kanaal, waarlangs het water stroomt, gevolgd door een korte druppel in de infusie (zie bovenstaande afbeelding).
In het verleden hebben natuurkundigen wervelingen waargenomen in horizontale stromingen die een tegenstroom kunnen veroorzaken. Wanneer dit gebeurt, is er een hoofdstroom door het midden van het kanaal en een tegenstroom langs de randen, die kleine deeltjes in de tegenovergestelde richting kan vervoeren.
Nieuw is echter het idee dat de wervels de druppel kunnen overleven en een tegenstroom kunnen blijven genereren, zelfs nadat het water over de rand van het kanaal is gedompeld.
Altshuler en co denken dat deze tegenstroom deeltjes uit de onderste container tilt en terug pompt in de bovenste container. Maar alleen als de druppel niet te groot is - minder dan een centimeter of zo.
Dat is een interessant effect dat je waarschijnlijk in je keuken zou kunnen nabootsen.
Maar het is meer dan louter nieuwsgierigheid. Altshjuler en co zeggen dat hun ontdekking mogelijke gevolgen kan hebben voor veel chemische, medische, farmaceutische en industriële processen.
Dus als je mengprocessen worden geplaagd door besmettingsproblemen, is misschien het mate-effect de schuldige.
Referentie: arxiv.org/abs/1105.2585 : Stroomopwaartse verontreiniging bij het gieten van water