Ученые описали механизм изменения формы капель в эмульсиях типа «масло в воде»

N+1Наука

Физики объяснили появление капель-многогранников в эмульсиях

Егор Длин

Ireth Garcıa-Aguilar et al. / Physical Review Letters, 2021

Ученые описали механизм изменения формы капель в эмульсиях типа «масло в воде» при охлаждении с образованием монослоя твердой фазы на поверхности. Оказалось, превращение обычных сферических капель в многогранники — это результат действия сил растяжения и изгиба в твердом поверхностном слое, а также сил гравитации. А зависимость формы капли от размера — это следствие спонтанных деформаций твердой поверхности капель. В исследовании опубликованном в Physical Review Letters авторы предлагают модель для описания поведения капель алканов эмульгированных в воде.

Экспериментальные изображения процессов изменения формы капель в эмульсиях. (а) Снимки оптического микроскопа сферической, икосаэдрической и плоской гексагональной капель с изначальным радиусом около 25 микрометров. (b) Типичное строение образца эмульсии с большими сферическими каплями и маленькими икосаэдрическими (отмечены стрелками) (с) икосаэдрические и плоские гексагональные капли; последние повернуты плоскостью перпендикулярно вектору силы притяжения (d) изображение икосаэдрической капли полученное с помощью просвечивающей электронной криомикроскопии: стрелкой указан твердый монослой масляной фазы толщиной около трех нанометров (е) график зависимости формы капель от температуры и радиуса. Фото: Ireth Garcıa-Aguilar et al. / Physical Review Letters, 2021

В процессе охлаждения, по мере замерзания масляной фазы, капли масла претерпевают целый ряд необычных трансформаций: от объяснимой сферической до икосаэдрической и даже плоской гексагональной. Известны даже случаи образования вытянутых щупальцеподобных структур на поверхности капель. Однако разумного объяснения этим процессам до недавнего времени не было. Причудливые формы капель масляной фазы в эмульсиях были описаны в 2005 году. Недавно были также открыты новые закономерности образования капель сложной формы и открыты новые возможности влияния на эти процессы с помощью температуры, состава масляной фазы и концентрации поверхностно-активной

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Открыть в приложении