Як "каміння, що рухається" у Долині Смерті: вчені змусили лід рухатися по металу без будь-якої допомоги

Інженери з Вірджинського політехнічного інституту створили плоску металеву поверхню, що дає змогу льоду рухатися нею без поштовху і сторонніх сил. Цікаво, що на відкриття цього, здавалося б, надприродного руху, вчених надихнуло явище, яке трапляється в одному з найбільш посушливих місць на Землі, пише Popular Science.

Передбачається, що результати можуть мати напрочуд важливі наслідки для найрізноманітніших галузей — від методів швидкого розморожування до збору екологічно чистої енергії.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Камені, що рухаються у Долині Смерті

На Рейстрек-Плайя в Долині Смерті можна знайти кілька дуже дивних каменів. Уперше це дивовижне явище було задокументовано на початку 1990-х років, коли на дні озера виявили незліченну кількість "каменів, що рухаються".

Здавалося, що ці дивні камені рухаються піском самі по собі, залишаючи за собою чіткі грязьові сліди. Намагаючись пояснити це явище, вчені озвучували безліч неймовірних і навіть потойбічних теорій.

У 2014 році команда під керівництвом палеоокеанографа з Гарварду Річарда Норріса нарешті розкрила таємницю "каменів, що рухаються" Долини Смерті. Вчені виявили, що камені Рейстрек-Плайя рухаються тільки за певних умов: земля повинна бути досить сухою, щоб ті деякі опади. Які вона отримує, не проникали крізь тверду поверхню. Потім температура має опуститися нижче нуля, щоб на поверхні утворився лід. Далі лід неминуче почне танути, легкі бризи додадуть крижаним плотам, що залишилися, імпульс, необхідний для руху.

Змусили лід рухатися по металу без сторонньої допомоги

У 2019 році команда під керівництвом Джонатана Борейка з Лабораторії природних рідин та інтерфейсів Політехнічного університету Вірджинії вивчила механіку "каміння, що рухається" Долини Смерті та зосередилася на створенні поверхні, здатної подібним чином переносити лід рівною горизонтальною площиною. Однак учені хотіли зробити це без використання енергії вітру.

Знадобилося три роки експериментів і ще два роки доопрацювання конструкцій для того, щоб вчені змогли розв'язати поставлене завдання. У результаті їм вдалося створити поверхню, яка дозволяє невеликому крижаному диску почати рух без будь-якого зовнішнього впливу. Щоб це сталося, дослідники сконструювали алюмінієві пластини з асиметричними канавками у формі наконечників стріл, що нагадують візерунок "ялинка". У міру танення льоду вода прямує через ці канавки, прокладаючи шлях.

За словами співавтора дослідження Джека Тапочіка, цей спрямований потік талої води захоплює за собою крижаний диск. Під час експерименту вчені також покрили свої алюмінієві пластини водовідштовхувальним спреєм. Спочатку передбачалося, що лід просто почне рухатися швидше, але реальність виявилася трохи складнішою. Після того як поверхня стає водонепроникною, вона фактично прилипає до диска, оскільки тала вода видавлюється каналами. Однак у певний момент диск раптово спрямовується вперед, немов надолужуючи згаяний час.

Учені вважають, що ця динаміка надалі гіпотетично може поліпшити методи розморожування різних матеріалів. Утім, відкриття також може призвести до чогось більш електризуючого.

Раніше Фокус писав про те, що в Долині Смерті ходять самі по собі 320-кілограмові камені.