Струйная печать: гидродинамика капель влияет на разрешение?

Что произойдет, если осторожно капать воду на водоотталкивающую поверхность? Ученые из Франции и Нидерландов провели такой эксперимент, и результаты их удивили. Исследования проводились под руководством доктора Дениса Бартоло (Denis Bartolo ) из Ecole Normale Superieure в Париже.

Ученые использовали высокоскоростную видеокамеру для съемки падения капель воды диаметром примерно 1 мм на гидрофобную поверхность. Начальная скорость падения капель составляла около 0,5 м/с, однако ученые обнаружили, что из капель выходит сверхтонкая струя с большой скоростью — около 20 м/с и выше.

По мнению ученых, такие струи возникают из-за «схлопывания» воздушных пузырьков, заключенных внутри капли, в момент ударения капли о водоотталкивающую поверхность. Этот эффект не наблюдается для капель воды, имеющих скорость падения более 0,7 м/с — в этом случае воздушные пузырьки не задерживаются внутри капель. Ученые также обнаружили, что при определенных условиях очень большие пузырьки воздуха могут оставаться заключенными внутри капель.

#gallery#

Полученные результаты, по мнению исследователей, можно будет применить во многих областях: при окраске распылением, в лазерных принтерах и при нанесении пестицидов на листья растений. И задержка пузырьков воздуха, и формирование струи крайне нежелательны в перечисленных случаях — к примеру, струйки будут ограничивать разрешение печати, а пузырьки способствовать отслаиванию краски.