Mens de eksperimenterede med bølger, opdagede forskere, at vibrerende en beholder med væske ville få boblen til at “galop” på tværs af overfladen
En boble set galopperende over en beholder
Bobler kan laves til at “galop” på tværs af taget af en væskefyldt beholder blot ved at ryste den op og ned-en overraskelsesopdagelse, der kunne udnyttes som en rengøringsteknik.
Pedro J. Sáenz ved University of North Carolina ved Chapel Hill og hans kolleger studerede bølgernes opførsel i en forseglet beholder ved hjælp af vibrationer, da de fik en chance for opdagelse. Holdet fandt, at rysten af det væskefyldte kammer op og ned ved bestemte frekvenser forårsagede en boble, der fejlagtigt var kommet ind i beholderen for at begynde at bevæge sig vandret.
Undersøgelsen af yderligere fandt forskerne, at denne bevægelse var forårsaget af boblerne, der skiftede form. Overladt til deres egne enheder er bobler normalt sfæriske, men holdet opdagede, at vibrerende kammeret ved den rigtige frekvens fik boblerne til at bryde deres symmetri og blive skæv. Når dette skete, ville boblerne begynde at “galop” ved at cykle gennem en række vrikkeformer, med den ene side federe end den anden i et vekslende mønster. Denne vrigning skubbede boblerne mod den omgivende væske og bevægede dem fremad.
”Jeg synes, det er bemærkelsesværdigt, at vi fandt en så smuk effekt i et felt, der er blevet undersøgt så meget,” siger Sáenz.
Forskerne fandt også, at boblerne kunne galoppere på tre forskellige måder, afhængigt af hyppigheden af vibrationerne: fremad i en lige linje, spinning på plads eller bevæge sig i flere retninger gennem kaotiske jolts. Ved at udnytte denne adfærd fandt forskerne, at de kunne flytte boblerne gennem en kompleks væske labyrint eller sortere dem i grupper i forskellige størrelser.
Sunghwan Jung ved Cornell University i New York State siger, at evnen til nøjagtigt at kontrollere den galopperende bevægelse kunne have mange forskellige praktiske anvendelser i fremtiden. For eksempel viste Sáenz og hans team, at den kaotiske galopperende bevægelse kunne bruges til at fjerne støvpartikler fra overflader ved at løsne partiklerne og feje dem under boblen. På denne måde kan galopperende bobler fungere som små robotstøvsugere, siger Sáenz. Dette kan gøre rengøring mere bæredygtigt ved at reducere den nødvendige mængde kemikalier, siger Jung.