Trippy Liquid ‚Fireworks‘ se objeví, když se vědci pokoušejí smíchat nemíchatelné tekutiny
Tyto záhadné „ohňostroje“ se neosvětlují noční oblohu – jsou to počítačové simulace z nedávné papír Při míchání tekutin, které se nechtějí míchat.
Vědci mapovali, jak dvě nemírné tekutiny (dvě tekutiny, které se nemíchají, jako je olej a voda) s různými viskozity, mohou při interakci vytvořit „prsty“. Vytvořili různé vzory střídavě vstřikováním tekutin do středu každého „ohňostroje“, což umožnilo rozprostření tekutin.
Studium tohoto jevu je důležité pro skladování uhlíku z atmosféry v zemi, což je strategie pro řešení změny klimatu. Oxid uhličitý odpovídá za asi 80% veškerého vytápění ze skleníkových plynů způsobených člověkem Od roku 1990. je možné odstranit velké množství oxidu uhličitého z atmosféry, ale stále musí někam jít. Uložení do země je jednou z možností – a pochopení interakcí tekutin nám může pomoci zjistit, jak to udělat.
V tomto případě může slovo „tekutina“ odkazovat na plyny i kapaliny, včetně plynného oxidu uhličitého. Viskozita je měřítkem toho, jak snadno se tekutina pohybuje. Tekutiny s vysokou viskozitou se pohybují pomalu, jako melasy nebo dehta, zatímco tekutiny s nízkou viscozitou se pohybují rychleji a mohou se šířit více, jako je voda nebo vzduch.
Tekutina „ohňostroje“ je způsobena Nestabilita Saffman-Taylor – jev, ke kterému dochází, když jsou dvě nemísitelné tekutiny s různými viskozity omezeny v malém prostoru. Když je do systému přidána méně viskózní tekutina, není mnoho míst, kam by mohla jít, takže místo toho tlačí proti silnější tekutině – vytváří výrazné vzorce.
Pokud jste někdy položili lepidlo mezi dvě ploché povrchy, pak změnili názor a odtáhli je od sebe, možná jste si všimli mokrých lepidel, které tvoří podivné hřebeny a kanály. Toto je nestabilita Saffman-Taylor v akci. Když jste kousky od sebe roztahli, Air se pokusil jít tam, kde bylo viskóznější lepidlo a nechalo tyto vzory za sebou.
Související: Proč téměř celý život dýchá kyslík?
Uložení oxidu uhličitého do země zahrnuje „injekci“ plynu oxidu uhličitého do viskózní kapaliny (vody) ve omezených prostorech pod zemí, což vede k nestabilitě Saffman-Taylor. „Ohňostroj“ z papír Ukažte, že počet a rozsah prstů lze změnit v závislosti na tom, kdy a jak je tekutina vstřikována do systému. Zvýšení efektu prstokladu pomáhá zabránit úniku plynu zpět do atmosféry.
Lidé na celém světě již pracují na projektech sekvestrace uhlíku (skladování) – od roku 2024 bylo v provozu 50 zařízení, 44 stavěných a dalších 534 ve vývoji podle Globální institut CCS (Cappion and Storage). Vývoj této technologie nám dále dává více nástrojů pro globální vytápění způsobené přítomností příliš velkého oxidu uhličitého v zemské atmosféře.
