Descoperirea unui Student la Fizică: Misterul Bulelor de Gaz în Tuburi Înguste

Recent, un student pasionat de fizică a reușit să dezvăluie un mister care a intrigat comunitatea științifică timp de peste 50 de ani: de ce bulele de gaz rămân imobile în tuburi verticale înguste? Această descoperire ar putea oferi explicații valoroase pentru comportamentul gazelor în rocile poroase, conform unui articol publicat de Live Science.

Paradoxul Bulelor de Gaz

În urmă cu câteva decenii, cercetătorii au observat un fenomen surprinzător: bulele de gaz dintr-un tub îngust, umplut cu lichid, nu se ridică. John Kolinski, profesor la Departamentul de Inginerie Mecanică al Institutului Tehnologic Federal din Lausanne (EPFL), Elveția, descrie acest fenomen ca fiind un „paradox”.

Deși bulele de gaz sunt mai puțin dense decât lichidul din jur, ceea ce ar sugera că ar trebui să se ridice, ele rămân blocate. Rezistența care ar putea împiedica această ascensiune ar trebui să apară doar dacă lichidul s-ar mișca, dar în acest caz, fluidul rămâne static.

RecomandăriTehnologie de încredere pentru întreaga familie: Cum configurăm un ecosistem digital accesibil în 2026

Metodologia Cercetării

Pentru a înțelege acest comportament neobișnuit, Kolinski și studentul său, Wassim Dhaouadi, au recurs la tehnica microscopiei de interferență, similară cu cea utilizată în detectoarele LIGO pentru identificarea undelor gravitaționale. Aceștia au folosit un microscop special conceput pentru a analiza intensitatea luminii reflectate de o probă, ceea ce le permite să determine caracteristicile materialului studiat.

În cadrul experimentului, cercetătorii au examinat o bulă de gaz prinsă într-un tub subțire umplut cu isopropanol, un tip de alcool.

Descoperiri Inedite

Deși fenomenul a fost teoretizat încă din anii ’60, nu a fost măsurat direct până acum. Anterior, calculele sugerau că bulele sunt înconjurate de un strat extrem de subțire de lichid care se extinde până la pereții tubului și care se subțiază treptat. Kolinski a explicat că acest strat subțire ar crea o rezistență care împiedică bulele să se ridice.

RecomandăriFluxuri automate de email care cresc conversiile în eCommerce

Prin observațiile lor, cercetătorii au reușit să identifice acest strat subțire de lichid, măsurându-i grosimea la aproximativ 1 nanometru. Această peliculă împiedică mișcarea bulei, conform teoriei. De asemenea, au descoperit că stratul de lichid, generat de presiunea bulei asupra pereților tubului, rămâne constant în grosime.

Implicații și Viitorul Cercetării

Analizând acest strat subțire, cercetătorii au calculat viteza de mișcare a bulei, descoperind că aceasta nu este complet imobilizată, ci se deplasează „extraordinar de încet”, într-un ritm imperceptibil, din cauza rezistenței generate de stratul de lichid. O altă descoperire importantă a fost că, prin încălzirea lichidului și a bulei, acest strat subțire dispare, o observație care va fi explorată în studii viitoare, având aplicații în domenii precum extracția gazelor naturale.

„În cazul gazelor blocate în medii poroase, cum ar fi gazul natural în rocile poroase sau captarea dioxidului de carbon, există numeroase bule de gaz prinse în spații restrânse. Observațiile noastre sunt esențiale pentru înțelegerea modului în care aceste bule rămân blocate”, a adăugat Kolinski.

RecomandăriDomeniul tău poate valora mai mult decât site-ul. Problema apare când îl pierzi

Contribuția Tinerilor Cercetători

Un alt aspect semnificativ al acestei cercetări este că „orice persoană, indiferent de nivelul de experiență, poate aduce contribuții valoroase în domeniul său de studiu”. Studentul Wassim Dhaouadi a fost esențial în avansarea acestui proiect, conform lui Kolinski.

Rezultatele cercetării au fost publicate în ediția din 2 decembrie a revistei Physical Review Fluids.

Sursa: Financiarul.ro.