Φυσικοί από το Πανεπιστήμιο Brown υπολόγισαν πόσο χρόνο χρειάζεται για να αδειάσει σχεδόν εντελώς ένα δοχείο υγρού όταν το κρατάμε σε κλίση. Σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Physics of Fluids, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις εξισώσεις Navier–Stokes για να μελετήσουν τη συμπεριφορά των λεπτών στρωμάτων υγρού που συχνά εμφανίζονται στην κουζίνα, καθώς και τον χρόνο που απαιτείται για να απομακρυνθούν οι τελευταίες σταγόνες από ένα δοχείο. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, ο χρόνος αναμονής μπορεί να διαφέρει σημαντικά ανάλογα με το ιξώδες του υγρού. Για υγρά με χαμηλό ιξώδες, όπως το γάλα , χρειάζονται περίπου 30 δευτερόλεπτα για να απομακρυνθεί το 90% ενός λεπτού στρώματος υγρού από ένα δοχείο που έχει τοποθετηθεί σε γωνία 45 μοιρών. Αντίθετα, για πιο παχύρρευστα υγρά όπως το ελαιόλαδο , ο χρόνος αυξάνεται σημαντικά και μπορεί να ξεπεράσει τα εννέα λεπτά. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από τον υποψήφιο διδάκτορα Thomas Dutta και τον καθηγητή φυσικής Jay Tang. Η ιδέα προέκυψε από τη βασική ερευνητική δραστηριότητα του εργαστηρίου του Tang, το οποίο μελετά τη βιοφυσική των βακτηρίων, δηλαδή τον τρόπο με τον οποίο κινούνται οι μονοκύτταροι οργανισμοί και πώς επεκτείνονται αποικίες βακτηρίων σε υγρές επιφάνειες. Για τις ανάγκες της μελέτης, ο Dutta χρησιμοποίησε το λεγόμενο «ιξώδες καθεστώς» των εξισώσεων Navier–Stokes, το οποίο περιγράφει την κίνηση υγρών όπου η εσωτερική τριβή κυριαρχεί στη ροή τους. Με βάση τους υπολογισμούς του, προέβλεψε πόσο χρόνο χρειάζονται υγρά διαφορετικού ιξώδους για να κινηθούν σε μια κεκλιμένη επιφάνεια. Στη συνέχεια συνδύασε τη θεωρητική ανάλυση με πειράματα, στα οποία υγρά έρεαν σε γωνία 45 μοιρών. Ζυγίζοντας το υγρό που έφευγε, μπορούσε να υπολογίσει πότε είχε απομακρυνθεί το 90% της ποσότητας. Τα πειράματα επιβεβαίωσαν σε μεγάλο βαθμό τις θεωρητικές προβλέψεις. Για παράδειγμα, το νερό απομακρυνόταν κατά 90% μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, ενώ το κρύο σιρόπι σφενδάμου μπορούσε να χρειαστεί έως και μερικές ώρες. Οι ίδιοι υπολογισμοί εφαρμόστηκαν και σε ένα άλλο πρακτικό ζήτημα: το πώς στεγνώνει σωστά ένα γουόκ μετά το πλύσιμο. Ο Tang αποφεύγει να το σκουπίζει με πανί, ώστε να μη φύγει το στρώμα λαδιού που αποτρέπει το κόλλημα των τροφών, αλλά δεν θέλει επίσης να παραμένει υγρό γιατί μπορεί να σκουριάσει. Έτσι συνήθως αφήνει το λεπτό στρώμα νερού να συγκεντρωθεί στον πάτο και το αδειάζει ξανά. Ο Dutta ανέπτυξε μια προσομοίωση σε υπολογιστή και υπολόγισε ότι ο ιδανικός χρόνος αναμονής πριν από το δεύτερο άδειασμα είναι περίπου 15 λεπτά. Ο Tang δήλωσε ότι εξεπλάγη από το αποτέλεσμα, καθώς συνήθως περίμενε μόνο ένα ή δύο λεπτά. Η μελέτη τον βοήθησε επίσης να κατανοήσει καλύτερα τη μηχανική των ρευστών, η οποία έχει εφαρμογές και στη βασική έρευνα του εργαστηρίου του. Διαβάστε περισσότερα στο iefimerida.gr