Оригинал материала
Самоорганизация в чашке Петри
Российские физики почти случайно открыли новую форму самоорганизации в гидродинамике. Открытие сделала группа из Лаборатории макрокинетики неравновесных процессов Отдела волновых явлений Научного центра волновых исследований ИОФ РАН под руководством Георгия Шафеева.
Основные направления работы лаборатории — это получение наночастиц и наноструктур на поверхности металлов методом лазерной абляции. И в этом эксперименте физики изучали процесс травления пластины алюминия в щелочи. Хорошо известная со школы реакция, в ходе которой выделяется водород. Травлению подвергалась пластина, часть которой предварительно структурировали лазерным лучом.
Сначала в щелочь помещали пластинку, на которой был обработан квадратный участок. Разумеется, на обработанной лазером поверхности процесс идет быстрее и пузырьков водорода выделяется больше. И вот тут обнаружился интереснейший эффект: восходящие пузырьки водорода дрейфуют в области большей концентрации пузырьков и располагаются вдоль диагоналей квадрата, образуя хорошо заметный рисунок.
Разумеется, после этого проверили другие формы обработанных лазером участков. Картина та же самая: пузырьки собираются вдоль биссектрис вытравленной области. Более того, если прорисовать лазером на алюминии спираль, то пузырьки заставляют вращаться весь объем жидкости.
Статья с результатами и теоретической моделью явления на основе уравнения Бернулли принята к публикации в журнале Phys. Rev., а ее электронный препринт доступен на сайте Arxiv.org [1].