Французькі фізики розробили новий спосіб контролю за розміром і положенням мікропузирків газу під водою. За допомогою електродів, на які подається змінний електричний струм, вчені домоглися фіксації бульбашки - навіть якщо електрод переміщається, бульбашка рухається за ним, немов би ігноруючи виштовхувальні сили. Дослідження опубліковано в журналі, коротко про нього повідомляє Phys.org.
Бульбашки в дослідженні формувалися за рахунок електролізу - розкладання води на кисень і водень. Як електроди вчені вибрали дуже гострі голки з радіусом заокруглення вістря від 1 нанометра до 1 мікрометра. Завдяки такій формі електроліз відбувався тільки на самому вістрі. Відразу після того, як газ утворював бульбашку, фізики різко збільшували частоту змінного струму. В результаті цього бульбашку немов би «прилипав» до голки і завмирав.
Як зазначають автори, незважаючи на нерухомість бульбашки, в ньому активно йдуть процеси конвекції, випаровування та розчинення газів. Молекули кисню або водню входять в бульбашку через його нижню поверхню і виходять через верхню, але його розмір залишається майже незмінним - він лише повільно зменшувався з часом. Ключовим для контролю за бульбашками, за словами фізиків, стало використання надгострої голки - це зайвий раз підтверджує, що ключову роль в електролізі відіграє не стільки напруга на електроді, скільки характеристики електромагнітного поля.
Як саме відбувається утримання бульбашки, вчені до кінця не розуміють. Це вимагає складного теоретичного моделювання, яке фізики планують провести в майбутньому. Нова сила, що протиборча силі Архімеда, виникає через спільну дію процесів дифузії, перенесення маси і і гідродинамічних сил поблизу поверхні бульбашки.
Нова розробка може знайти застосування в акустичних методах дослідження. Як розповідають фізики, така фіксація була необхідна іншій лабораторії дослідницького центру, що займається ультразвуковим аналізом мікропузирків.