Исследования Университета Миннесоты приведут к созданию более качественных и устойчивых к эрозии материалов. Первое в своем роде исследование показывает, почему капли жидкости способны разрушать твердые поверхности. Открытие поможет инженерам разработать лучшие, более устойчивые к эрозии материалы.

Используя недавно разработанный метод, исследователи измерили скрытые величины, такие как напряжение сдвига и давление, создаваемое ударом капель жидкости о поверхность. Ранее это явление изучали только визуально. Исследователи годами изучают воздействие капель. Общеизвестно, что медленно капающая вода со временем разрушает поверхность. Но почему что-то мягкое и текучее оказывает такое влияние на твердые поверхности, оставалось малоизученным.

В прошлом воздействие капель анализировали только визуально с помощью высокоскоростных камер. Теперь исследователи из Университета Миннесоты использовали метод высокоскоростной микроскопии напряжения. Они измерили силу, напряжение и давление под каплями жидкости, когда они ударяются о поверхность.

Оказалось, что сила, создаваемая каплей, на самом деле распространяется вместе с ней, когда она падает, а не концентрируется в центре. Каждая капля ведет себя как маленькая бомба, высвобождая энергию удара и придавая ей силу, необходимую для эрозии поверхностей с течением времени.

Помимо того, что это исследование открывает новый способ изучения воздействия капель, оно поможет инженерам разработать более устойчивые к эрозии поверхности.