Mesmo que os físicos usem experimentos grandes e caros para descobrir grandes ondas gravitacionais e minúsculos hádrons, eles ainda podem responder perguntas sobre o mundo completamente mundano. Por exemplo - Por que as gotas de leite frio saltam na superfície do café quente antes de afundar? Por que pequenas esferas de água deslizam pela superfície de uma piscina na chuva?
Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) observou e descreve pela primeira vez as forças que fazem com que gotas de líquido levitem acima da superfície de reservatórios maiores.
Aqui está como isso funciona.
Quando uma gota de chuva cai na superfície de uma poça, os pesquisadores descobriram, os motores duplos entram em ação. A colisão faz com que pequenas correntes girem dentro da gota e também abaixo da superfície da poça. Se você pudesse olhar para dentro da gota, veria a água correndo pelas bordas dentro da gota e subindo de volta para o centro, segundo a nova pesquisa.
Esse movimento giratório dentro da gota, invisível na maioria das circunstâncias, cria força suficiente para puxar o ar ao redor da gota. O ar se transforma em um fluxo fino e rápido de vento que flui sob a gota, mantendo-o a uma largura de cabelo acima da superfície, de acordo com as novas descobertas.
Os pesquisadores descobriram, no entanto, que esses motores - dentro da gota e abaixo da superfície do líquido - não giram por conta própria. As diferenças de calor entre uma gota e o líquido que ela impacta direcionam a rotação e a levitação. Uma vez que a gota de chuva se aqueça ou esfrie até a temperatura da poça - um processo acelerado por aqueles motores giratórios que podem levar de milissegundos a segundos -, ela colidirá com seu tapete mágico de ar e desaparecerá na poça, mostrou o estudo.
Os pesquisadores do MIT descobriram como calcular a diferença mínima de calor para que a levitação ocorra em qualquer líquido. Se a diferença for maior que o mínimo, eles descobriram que a gota levita por mais tempo. Quanto menor, e a queda não levitará de jeito nenhum.
Através de algumas configurações experimentais inteligentes e o auxílio de câmeras de alta velocidade, os pesquisadores conseguiram fazer alguns vídeos bonitos dos mecanismos de levitação em ação. Os cientistas misturaram alguns flocos brilhantes de dióxido de titânio no óleo e prenderam uma gota desse óleo contra a superfície de uma piscina maior com uma seringa. Eles iluminaram a queda com um LED brilhante, e o dióxido de titânio acendeu enquanto rodava nas correntes agitadas, seguindo o caminho dos motores.
Os autores publicaram um artigo descrevendo a descoberta em 8 de novembro no Journal of Fluid Mechanics.
