მასაჩუსეტსის ამჰერსტის უნივერსიტეტის ფიზიკის დოქტორანტმა და მისმა გუნდმა "ფორმაცვალებადი სითხე" აღმოაჩინეს. ეს აღმოჩენა იმ ფუნდამენტურ დასკვნებს ეწინააღმდეგება, რომლებიც მეცნიერებმა თერმოდინამიკის კანონებიდან გამოიტანეს.

კვლევა, რომელიც გამოცემაში Nature Physics გამოქვეყნდა, აღწერს ზეთის, წყლისა და მაგნიტური ნაწილაკების ნარევს, რომელიც შენჯღრევისას სწრაფადვე იყოფა და კლასიკური ბერძნული ლარნაკის ფორმას იღებს.

"წარმოიდგინეთ თქვენი საყვარელი სალათის სოუსი. იგი წყლისგან, ზეთისგან და სუნელებისგან შედგება. სანამ სალათას მოასხამთ, სოუსი კარგად უნდა შეანჯღრიოთ, რათა ინგრედიენტები ერთმანეთს კარგად შეერიოს", — აღმოჩენის არსს ამ ანალოგიით ხსნის თომას რასელი, ერთ-ერთი მკვლევარი.

სწორედ ეს "სუნელები", ანუ სულ სხვა ნივთიერების ნაწილაკებია ის, რაც ზეთსა და წყალს ერთმანეთში შერევის საშუალებას აძლევს, რადგან, როგორც ვიცით, ზეთი ჰიდროფობიურია და წყალში ჩვეულებრივ არ ირევა. მათი შერევის პროცესს ემულსიფიკაციას ეძახიან. ეს პროცესი თერმოდინამიკის კანონებით აღიწერება.

ემულსიფიკაციის პროცესი, გარდა მისი კულინარიულ დანიშნულებისა, ძალიან ბევრ ტექნოლოგიას უდევს საფუძვლად. ერთ დღეს, ფიზიკის დოქტორანტი ანტონი რაიხი ლაბორატორიაში მუშაობდა, როცა მან "სალათის სოუსის" მომზადება გადაწყვიტა. რა თქმა უნდა, სუნელების ნაცვლად მან მაგნეტიზებული ნაწილაკები გამოიყენა — კონკრეტულად, ნიკელის.

მისდა გასაკვირად, როცა მან ნარევი შეანჯღრია, სითხემ ძალიან უცნაური ლარნაკის ფორმა მიიღო. მან ეს რამდენჯერმე გაიმეორა — სითხეს ყოველ ჯერზე მაინც ლარნაკის ფორმა უბრუნდებოდა.

გაოცებულმა რაიხმა ამ მოვლენის ახსნა უამრავ პროფესორს სთხოვა, თუმცა პასუხი არავის ჰქონდა. რაიხის მიგნებამ ორი მეცნიერის ყურადღება მიიპყრო, რომლებიც იმავე უნივერსიტეტში პოლიმერულ მეცნიერებასა და ინჟინერიას იკვლევენ.

რაიხმა და ორმა პროფესორმა სხვა უნივერსიტეტის მკვლევრებთან თანამშრომლობით დაადგინეს, რომ ეს მოვლენა ძლიერი მაგნეტიზმით იხსნება.

"თუ იმ მაგნეტიზებული ნიკელის ცალკეულ ნანონაწილაკებს კარგად დააკვირდებით, რომელიც წყალსა და ზეთს შორის გამყოფ ბარიერს ქმნის, მიხვდებით, თუ როგორ იღებს სითხე სხვადასხვა ფორმას. ამ შემთხვევაში ნაწილაკები იმდენად ძლიერად არის მაგნეტიზებული, რომ მათი თავმოყრა ემულსიფიკაციის პროცესს არღვევს — რომელსაც თერმოდინამიკის კანონები აღწერს", — ამბობს კვლევის ერთ-ერთი თანაავტორი.

როგორც წესი, ზეთისა და წყლის ნარევს დამატებული ნაწილაკები ამ ორ სითხეს შორის სასაზღვრო ძაბვას ამცირებს. ეს კი მათი შერევის საშუალებას იძლევა. მიუხედავად ამისა, თუ ნაწილაკები ზედმეტად მაგნეტიზებულია, სასაზღვრო ძაბვა იზრდება, ზეთისა და წყლის გამყოფი საზღვარი კი ელეგანტური მრუდის ფორმას იღებს.

იმისდა მიუხედავად, რომ ჯერჯერობით ამ აღმოჩენას პრაქტიკული გამოყენება არ აქვს, რაიხი იმედოვნებს, რომ ეს აქამდე წარმოუდგენელი ფენომენი რბილი მატერიის ფიზიკის განვითარებაში მნიშვნელოვან წვლილს შეიტანს.