Quando un getto colpisce una pellicola di sapone

Se hai mai giocato con le bolle di sapone, avrai visto i flussi complessi che possono verificarsi sulle superfici liquide e il modo in cui le bolle possono deformarsi, gocciolare e persino sopravvivere alla perforazione di piccole particelle.

Oggi, Geoffroy Kirstetter e compagni dell'Università di Nizza Sophia-Antipolis in Francia si chiedono cosa succede quando un getto di liquido colpisce una pellicola saponosa.

Questi ragazzi hanno usato una ciotola di detersivo per piatti per generare una pellicola di sapone di circa 10 cm di diametro in un telaio metallico. Hanno quindi pompato un flusso di acqua saponata attraverso un ugello submillimetrico per creare un getto con dimensioni e velocità che potevano variare. Alla fine, hanno sparato con il getto al film da diverse angolazioni per vedere cosa succede.

Si scopre che il film è sorprendentemente robusto. Indipendentemente dalla sua velocità, raggio e angolo di incidenza, il getto non rompe mai la pellicola di sapone, affermano Kirstetter e co.

Ma accade invece qualcos'altro: il film piega il getto di una quantità che dipende dal suo angolo di incidenza. In effetti, il film si comporta come una lente e Kirstetter e compagni sono in grado di derivare una sorta di legge simile a Snell per descrivere questo tipo di rifrazione.

Osservano anche altri due fenomeni. Oltre un certo angolo il getto rimane intrappolato sulla superficie del film e agli angoli più estremi può rimbalzare sulla superficie.

Può sembrare poco più che divertente, ma ha un'importante potenziale applicazione. Un numero crescente di tecnologie dipende dalla stampa a getto d'inchiostro, cose come l'editoria, la stampa 3D e la produzione di componenti elettronici in plastica.

Fino ad ora, i fisici hanno avuto pochissimo controllo sulla direzione di un getto di fluido dopo che è stato sparato. Non è disponibile alcuna tecnica affidabile per guidare un microgetto all'interno di un mezzo semplice come l'aria, affermano Kirstetter e co.

Il nuovo lavoro potrebbe cambiarlo. Apre un modo completamente nuovo per controllare la direzione dei microgetti utilizzando pellicole di sapone che agiscono come lenti liquide.

Come potrebbe essere applicato è, ovviamente, una domanda per gli ingegneri, che si concentreranno sugli aspetti pratici dell'idea. Una pellicola di sapone nella tua stampante? Sono successe cose più strane.

Rif: arxiv.org/abs/1203.0842 : impatto del getto su una pellicola di sapone

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