211service.com
Wanneer een straaljager een zeepfilm raakt
Als je ooit met zeepbellen hebt gespeeld, heb je de complexe stromingen gezien die kunnen optreden op de vloeistofoppervlakken en de manier waarop bellen kunnen vervormen, druppelen en zelfs overleven als ze worden doorboord door kleine deeltjes.
Vandaag vragen Geoffroy Kirstetter en vrienden van de Université de Nice Sophia-Antipolis in Frankrijk wat er gebeurt als een straal vloeistof een zeepachtige film raakt.
Deze jongens gebruikten een kom afwasmiddel om een zeepfilm van ongeveer 10 cm doorsnee in een draadframe te genereren. Vervolgens pompten ze een stroom zeepsop door een submillimeter-mondstuk om een straal te creëren met een grootte en snelheid die ze konden variëren. Ten slotte vuurden ze de straal op de film af vanuit verschillende hoeken om te zien wat er gebeurt.
Het blijkt dat de film verrassend robuust is. Ongeacht zijn snelheid, straal en invalshoek, breekt de straal nooit de zeepfilm, zeggen Kirstetter en co.
Maar in plaats daarvan gebeurt er iets anders: de film buigt de straal met een hoeveelheid die afhangt van de invalshoek. In feite werkt de film als een lens, en Kirstetter en co kunnen een soort Snell-achtige wet afleiden om dit soort breking te beschrijven.
Ze observeren ook twee andere verschijnselen. Boven een bepaalde hoek komt de straal vast te zitten op het oppervlak van de film en bij de meest extreme hoeken kan hij over het oppervlak stuiteren.
Dat klinkt misschien als weinig meer dan leuk, maar het heeft een belangrijke potentiële toepassing. Een groeiend aantal technologieën is afhankelijk van inkjetprinten, zaken als publiceren, 3D-printen en de fabricage van plastic elektronica.
Tot nu toe hadden natuurkundigen weinig controle over de richting van een vloeistofstraal nadat deze is afgevuurd. Er is geen betrouwbare techniek beschikbaar om een microjet in een zo eenvoudig medium als lucht te leiden, zeggen Kirstetter en co.
Het nieuwe werk zou daar verandering in kunnen brengen. Het opent een geheel nieuwe manier om de richting van microjets te regelen met behulp van zeepfilms die werken als vloeibare lenzen.
Hoe dat precies kan worden toegepast, is natuurlijk een vraag voor de ingenieurs, die zich zullen concentreren op de praktische aspecten van het idee. Een zeepfilm in uw printer? Er zijn vreemdere dingen gebeurd.
Referentie: arxiv.org/abs/1203.0842 : Straalinslag op een zeepfilm