Как "парящие камни" в Долине Смерти: ученые заставили лед двигаться по металлу без какой-либо помощи

Инженеры из Вирджинского политехнического института создали плоскую металлическую поверхность, позволяющую льду двигаться по ней без толчка и сторонних сил. Любопытно, что на открытие этого, казалось бы, сверхъестественного движения, ученых вдохновило явление, встречающееся в одном из самых засушливых мест на Земле, пишет Popular Science.

Предполагается, что результаты могут иметь удивительно важные последствия для самых разных областей — от методов быстрого размораживания до сбора экологически чистой энергии.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Парящие камни Долины Смерти

На Рейстрек-Плайя в Долине Смерти можно найти несколько очень странных камней. Впервые это удивительное явление было задокументировано в начале 1990-х годов, когда на дне озера обнаружили бесчисленное множество "парящих камней".

Казалось, что эти странные камни движутся по песку сами по себе, оставляя за собой четкие грязевые следы. Пытаясь объяснить это явление, ученые озвучивали множество невероятных и даже потусторонних теорий.

В 2014 году команда под руководством палеоокеанографа из Гарварда Ричарда Норриса наконец раскрыла тайну "парящих камней" Долины Смерти. Ученые обнаружили, что камни Рейстрек-Плайя движутся только при определенных условиях: земля должна быть достаточно сухой, чтобы те немногие осадки. Которые она получает, не проникали сквозь твердую поверхность. После температура должна опуститься ниже нуля, чтобы на поверхности образовался лед. Далее лед неизбежно начет таять, легкие бризы придадут оставшимся ледяным плотам импульс, необходимый для движения.

Заставили лед двигаться по металлу без сторонней помощи

В 2019 году команда под руководством Джонатана Борейко из Лаборатории природных жидкостей и интерфейсов Политехнического университета Вирджинии изучила механику "парящих камней" Долины Смерти и сосредоточилась на создании поверхности, способной подобным образом переносить лед по ровной горизонтальной плоскости. Однако ученые хотели сделать это без использования энергии ветра.

Потребовалось три года экспериментов и еще два года доработки конструкций для того, чтобы ученые смогли решить поставленную задачу. В результате им удалось создать поверхность, которая позволяет небольшому ледяному диску начать движение без какого-либо внешнего воздействия. Чтобы это произошло, исследователи сконструировали алюминиевые пластины с асимметричными канавками в форме наконечников стрел, напоминающими узор "елочка". По мере таяния льда вода направляется через эти канавки, прокладывая путь.

По словам соавтора исследования Джека Тапочика, этот направленный поток талой воды увлекает за собой ледяной диск. В ходе эксперимента ученые также покрыли свои алюминиевые пластины водоотталкивающим спреем. Изначально предполагалось, что лед просто начнет двигаться быстрее, но реальность оказалась немного сложнее. После того как поверхность становится водонепроницаемой, она фактически прилипает к диску, поскольку талая вода выдавливается по каналам. Однако в определенный момент диск внезапно устремляется вперед, словно наверстывая упущенное время.

Ученые считают, что эта динамика в дальнейшем гипотетически может улучшить методы размораживания различных материалов. Впрочем, открытие также может привести к чему-то более электризующему.