Изучение падения пигментированной капли на тонкую молочную плёнку

Падающая алая двухмиллиметровая капля при соприкосновении с тонкой пленкой молока образовала выразительный каскад брызг, похожий на корону. Для детального изучения происходящих при этом процессов все фазы падения уединенной окрашенной капельки на белоснежную подложку детально фиксировались высокоскоростной фотокамерой. Выяснилось, что отдельные нюансы каскада быстро сменяющих друг друга событий, которые последовали за соударением капельки с препятствием, зависят от типа жидкости, размера капельки, скорости соударения и характера подложки. К примеру, при падении капельки на подложки, покрытые тонкими жидкими пленками, порождают восходящие струи брызг, образующие ажурные фонтаны – короны.

Высокоскоростная фотосъёмка позволяет выявить шаг за шагом эволюцию такой короны – начиная от всплеска высокой круговой волны, на гребне которой идет образование мельчайших вторичных капелек, последующий рост отдельных лучей на ободке и вплоть до формирование изящной короны, которая вскоре распадется на отдельные брызги в силу т.н. неустойчивости Рэлея-Плато.

Кажется что в описанном скоротечном явлении нет ничего кроме красивой физической иллюстрации к гидродинамике с одной стороны и восхитительного уровня фотоаппаратуры с другой стороны. Но есть и третья сторона… Управление процессами образования брызг при попадании капельки на подложку может существенно улучшить качество оттиска в индустрии струйной печати.

Фото Wim van Hoeve, Университет Твенте