Malá sklenená kvapka odolá úderu kladivom, exploduje pri dotyku rukou

Ak poškodíte jej chvostík, nezvyčajná sklenená kvapka exploduje.

WASHINGTON. Náhodnému pozorovateľovi môžu kvapky Princa Ruperta pripomínať miniatúrne sklenené sošky žubrienok. V skutočnosti sú jedným z najzaujímavejších ľudských výtvorov, ktorý obsahuje obrovské tajomstvá.

Dokážu odolať úderom z kladivá, stlačeniu hydraulického lisu a dokonca aj náboju .22 Long Rifle. Ich tenké chvostíky však slúžia ako prekvapujúca Achillova päta.

Cvaknite ich chvostík medzi kliešte alebo medzi prsty a celá kvapka zrazu exploduje na jemný prášok a nenechá žiadnu stopy o tom, čo existovalo pred niekoľkými mikrosekundami.

Odhalili ich silu

Už dlho vieme, že kvapky sú silné a dlho vieme prečo. Nevedeli sme však ako veľmi sú silné. Vypočítali to vedci z univerzity Purdue, univerzity v Cambridgi a Tallinnskej technologickej univerzity. Výsledky publikovali vo vedeckom časopise Applied Physics Letters.

Kompresné sily v hlavičke kvapky začínajú na 40 miliónoch kilogramov na meter štvorcový a dosahujú až 70 miliónov kilogramov na meter štvorcový. Sú tak rovnako silné ako niektoré druhy ocele.

Nikto si nie je istý, kedy vyrobili a pozorovali prvé sklenené kvapky. Svoje meno získali v 17. storočí, keď knieža Rupert z Bavorska venoval päť z nich kráľovi karolovi II. z Anglicka. Neskôr ich odovzdali do Kráľovskej spoločnosti v roku 1661.

V nasledujúcich storočiach však zostávalo záhadou, aké silné tieto kvapky sú, až kým vedec Hill Aben z Tallinnskej univerzity nevytvoril techniku nazvanú integrovaná fotoelasticita.

Výskumníci ponoria trojrozmerný priesvitný objekt do kúpeľa a potom cezeň presvecujú polarizované svetlo. Keď svetlo dopadne na objekt, celý objekt osvetlí krásna dúhová farba, ktorá zvýrazňuje rozloženie napätia v objekte.

Zameraním sa na neuveriteľne silnú hlavu kvapky dokázal vedúci výskumu Srinivasan Chandrasekar a jeho tím konečne zistiť tlakové napätie skla.

(Tlačová správa univerzity Purdue pre štúdiu má názov "Výskum vyrieši storočnú záhadu kvapiek princa Ruperta", ale tento titulok je trochu zavádzajúci. Štúdia kvantifikovala pevnosť v tlaku skla).

Stačí stlačiť chvostík

Napriek ich tajomstvám sú kvapky princa Ruperta dosť jednoduché na výrobu - dokáže to každý. Stačí roztaviť nejaké sklo s vysokým koeficientom tepelnej rozťažnosti (to znamená sklo, ktoré zväčšuje svoj objem pri zahrievaní), ako je napríklad sodno-vápenaté sklo (druh používaný vo väčšine fliaš, pohárov a okien) a nechať spadnúť roztavenú kvapku do studenej vody.

Voda okamžite ochladí vonkajšiu stranu roztaveného skla a tá stuhne skôr ako sa s tihne ochladiť aj vnútro kvapky. Výsledkom sú silné tlakové (alebo tlačné) sily na vonkajšej strane a silné ťahové sily na strane vnútornej. Výsledné napätie robí sklo silným, ale zároveň tiež značí, že celá štruktúra nie je v rovnováhe.

Ak sa zlomí chvostík, potláčaná energia z tohto napätia sa náhle uvoľní a trhliny strieľajú cez celú konštrukciu pri viac ako 1700 metroch za sekundu, čo je dôvod, prečo sa kvapka nakoniec rozdrví do takého jemného prachu.

DOI: 10.1063/1.4971339

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Aký bude váš doplnkový dôchodok
  2. Premýšľate nad kúpou last minute dovolenky v Egypte?
  3. Vaginálne mykózy – ako sa im brániť?
  4. Bolesti hlavy, brucha či únava? Môžu za to možno aj parazity!
  5. Neviete si vybrať správne miesto na dovolenku v Grécku?
  6. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  7. Jednoduchá mobilná tlač z vášho smartfónu, alebo tabletu?
  8. Vďaka úveru na rekonštrukciu môžete ušetriť tisícky EUR
  9. Zažite vašu vysnívanú dovolenku na Bali
  10. Deň detí oslavujeme štyri dni. Iba v Borylande!
  1. Kúpte si nehnuteľnosť v 5* luxusnom rezorte v zálive Sistiana
  2. Odmeny za diplomové práce na Stavebnej fakulte STU v Bratislave
  3. Zmluva o nájme pre ambasádu USA neoprávnene zaradená do programu
  4. 4* projekt víl a apartmánov priamo na pobreží, Chorvátsko
  5. Slováci rozhodli o najlepšom!
  6. AAA Auto má nový úver pre živnostníkov
  7. Aký bude váš doplnkový dôchodok
  8. Kúpeľňa - profesionálne informácie pri jej zhotovení
  9. V Prešove sa dnes tankuje za euro. Aj prémiové palivá
  10. Dobrodružstvo s vodou
  1. Aký bude váš doplnkový dôchodok 8 894
  2. Od 1. júla už prestanete chodiť na poštu! 5 226
  3. Bolesti hlavy, brucha či únava? Môžu za to možno aj parazity! 5 198
  4. Neobvyklý objav, ktorý umožňuje zvládnuť angličtinu za 2 týždne 5 083
  5. Vaginálne mykózy – ako sa im brániť? 3 902
  6. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a. 3 891
  7. Premýšľate nad kúpou last minute dovolenky v Egypte? 3 474
  8. Jarabinky Grande odštartovali predaj zaujímavými cenami bytov 3 366
  9. Neviete si vybrať správne miesto na dovolenku v Grécku? 3 272
  10. V Prešove sa dnes tankuje za euro. Aj prémiové palivá 2 538

Hlavné správy zo Sme.sk

ŠPORT

Aj na dedine sa hrá inak. Šampionát dvadsaťjednotiek je neregulárny

UEFA urobila niekoľko viditeľných prešľapov. Majstrovstvá Európy do 21 rokov stratili vážnosť a serióznosť.

PLUS

Trinásť rokov trpí epilepsiou. Na Slovensku jej nedokázali pomôcť

Návšteva neurológa sa zmenila na sexuálne obťažovanie.

Neprehliadnite tiež

Veľryby sa zmenšili o niekoľko metrov, môže za to človek

Keďže sa rybári sa zameriavali na najväčších jedincov, párili sa menšie veľryby.

Bulharsko má vo vesmíre svoj prvý komunikačný satelit

Satelit sa na obežnej dráhe usadí 36.000 kilometrov nad Zemou a v prevádzke má byť 20 rokov.

Google začne blokovať stránky s osobnými lekárskymi informáciami

Vyhľadávač už teraz obmedzuje stránky s finančnými informáciami a takzvané odvetné porno.

DETSKÁ RUBRIKA

Ryšavka krovinná je nám stále nablízku, zvyčajne si ju ani nevšimneme

Mäsožravcom sa ryšavka stáva z donútenia. Ak má dostatok semien, orieškov či húb, na hmyz sa neulakomí. Keď však musí, zožerie aj dážďovku.