Краплі, що містять рідини з різним поверхневим натягненням, такі як ізопропанол і етиленгліколь, у міру висихання залишають після себе хитромудрі візерунки.
Ви помічали, що різні рідини, висихаючи, залишають різні відбитки: кавові краплі або краплі спиртних напоїв. Якщо ж рідини змішати, той де кава і ром, то крапля цього напою залишить зовсім інший слід. Справа, природно, не в кольорі а в структурі засохлих залишків.
Краплі деяких рідин можуть залишати після себе пальцевидні виступи по краях контуру колишньої краплі у вигляді дрібних крапель по периметру. Це залежить від рідин, з яких складалася суміш, з'ясували дослідники, які опублікували свою роботу в журналі Physical Review Letters. Вони зняли вивчення явищ на відео. В експерименті ж застосовувалися краплі ізопропанолу, компонента спирту, змішаного з антифризним компонентом, званим етиленгліколем, або іншою хімічною речовиною, званою додеканом.
Явище унікального сліду після висихання проявляються і в дослідах з іншими сумішами рідин.
Дослідники нанесли 1-мікролітрові краплі ізопропанолу, змішані з етиленгліколем або додеканом, на гладку поверхню. Коли краплі розтікалися, ізопропанол швидко випаровувався на краях, де товщина рідини була мінімальною, залишаючи на поверхні слід з найбільшою концентрацією етиленгліколю або додекана.
Цей розтягуваний ободок зрештою розколюється на кільця дрібніших крапель. У краплях, що містять етиленгліколь, ці дрібніші крапельки витягуються назовні, створюючи схожі на пальці виступи. У краплях, що містять додекан, крапельки по периметру утворюють кольє з бісеру.
Коли крапля ізопропанолу змішується з етиленгліколем на рівній поверхні, етиленгліколь збирається на краях і розпадається на вінець, як це показано в першій частині відео. Завдяки їх відносно високому поверхневому натягненню ці «етиленгліколеві пальці» можуть витягати рідину з центру краплі, покриваючи поверхню плівкою етиленгліколя, що залишається позаду вінця в міру висихання. У другій частині відео показано, як в краплі ізопропанолу доданий додекан збирається в крихітні крапельки по периметру. Через нижче поверхневе натягнення ці кульки не можуть витягати рідину з центру краплі назовні. У міру випаровування ізопропанолу, позаду нього залишається безліч крихітних острівців додекана, які, зрештою, зливаються.
Таким чином, різниця в структурі країв висохлих крапель обумовлена різним поверхневим натягненням рідин - того, наскільки сильно молекули на поверхні рідини чіпляються один за одного. Рідина має тенденцію перетікати до областей з більш високим поверхневим натягненням.
Поверхневе натягнення етиленгліколю приблизно в 2,2 рази вище, ніж у ізопропанола. Тому з'являються «пальчики». Додекан же має поверхневе натягнення, порівнянне з ізопропанолом. Таким чином, краплі по краях калюж, що містять додекан, залишаються на місці.
Сенс дослідження може не мати практичної користі, поки не знайде застосування в якомусь пристрої, що вже не раз траплялося в історії винаходів.
