İngiliz fizikçiler ve matematikçilerden oluşan bir ekip, su damlacıklarının nasıl birleştiği ve birbirine yapıştığı konusundaki gizli gerçeği ortaya çıkarmak için bir süper bilgisayar kullandı.
Su damlacıklarının temas etmesini ve birleşmesini izlediyseniz, yüzeyleri üst üste binene ve yüzey gerilimi ayrı topları tek bir kaba bütün haline çekene kadar iki küçük su topunun birbirine yaklaştığını ve yakınlaştığını hayal etmiş olabilirsiniz. Çıplak gözle görünen şey budur. Ancak 13 Mart'ta Fiziksel İnceleme Mektupları dergisinde yayınlanan bir süper bilgisayar kullanan yeni bir simülasyon çok daha karmaşık bir tablo çiziyor.
Simülasyon, ayrı ayrı su molekülleri seviyesine kadar, uzayda eşit olarak boyutlandırılmış iki saf su damlacıklarını modelledi. Damlacıklar birbirine yaklaştıkça, bilim adamları bu damlacıkların yüzeylerinde küçük, ultra hızlı dalgalar oluştuğunu gösterdi. Su moleküllerinin "termal dalgalanmalar" olarak adlandırılan rastgele hareketleri, tek tek moleküllerin birbirlerine yaklaştıkça birbirlerine sıçramasını ve dans etmesini sağlamıştır.
Araştırmacılar, moleküllerin termal dalgalanmalarından, "termal kılcal dalgalardan" kaynaklanan bu yüzey dalgalanma etkisini diyorlar. Dalgalanmalar, herhangi bir doğal denemenin tespit edilmesi için çok küçük ve hızlıdır. Ancak simülasyon, teensy dalgalarının birbirine yaklaştığını ve yakın su damlacıklarının ön kenarını oluşturduğunu gösterdi. Damlacıkların yüzey gerilimi (damlacıkları "damlacık" şeklinde tutan birleşik kuvvet) dalgaları bastırır, fakat hala mevcutturlar ve damlacıkların ön kenarını birbirlerine yakın oldukları gibi oluştururlar.
Sonunda, araştırmacılar, dalgaların temas ettiğini, damlacıklar arasında köprüler oluşturduğunu buldular. Ve bir kez bir köprü oluştuktan sonra, araştırmacıların yaptığı açıklamada, yüzey gerilimi işe yarayacak ve "ceketin üzerindeki fermuar gibi" daha fazla dalgalanma oluşturacak.
Araştırmacılar yaklaşık 5 milyon su molekülünü simüle ederek yaklaşık 0,16 inç (4 milimetre) genişliğinde iki damla oluşturdular. Bütün birleşme bu ölçekte birkaç nanosaniyede bitti - herhangi bir insan kamerasının yakalayamayacağı kadar hızlı.
Uzayda iki damlacık simüle etseler de, iki damlacık düz bir yüzeyde birleştiğinde benzer bir etki muhtemelen işe yarıyor. Bu davranışı anlamak önemlidir, çünkü suyun havadaki yoğunlaşmasını sağlamak için tasarlanmış bulutların ve makinelerin içindeki suyun davranışını açıklamaya yardımcı olabilirler.
