21.02.2001
Ученые из Ратгерского университета (Rutgers University) случайно открыли необычный эффект, при котором частицы в перемешиваемой жидкости перестают следовать за потоком, а собираются в небольшой кольцевой области вблизи дна сосуда.
Исследователи поместили частички двух различных флуоресцирующих красителей в цилиндрический миксер, заполненный глицерином. Зеленый краситель, плотность которого была неизменна и совпадала с плотностью жидкости, вскоре расположился в форме обычно возникающего в таком случае тора (бублика). Но красный краситель, плотность которого была немного меньше, двигался по необычной траектории, сначала охватывавшей зеленый бублик снаружи и образовывавшей характерный вихрь в «дырке от бублика», который заканчивался кольцом на дне сосуда. Постепенно все красные частицы собрались в кольце и больше не перемешивались с остальной жидкостью.
После дополнительных экспериментов и численного моделирования, наконец, стало понятно, что происходит. Этот необычный эффект возникает в результате расширения и изменения плавучести красных частиц при их всплытии. В результате этого частицы захватывались в горизонтальный вихрь и не могли больше распространяться по остальной жидкости.
Новый эффект может возникнуть как при однократном изменении плотности частиц, так и при периодическом воздействии, например, в результате нагрева солнечным светом. Понимание того, как частицы перемещаются в жидкости, необходимо в большом количестве приложений – от моделирования химических реакций до образования облаков.

Источник: Журнал "Компьютерра"