Физики победили «кофейные кольца»

 Статья ученых появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте Университета Пенсильвании, сотрудники которого принимали участие в работе.

Эффект кофейных колец заключается в том, что при высыхании капли некоторой взвеси (например, кофе) частицы располагаются не равномерно по поверхности, которую занимала капля, а концентрируются к границам. Этот эффект учитывается, например, при создании струйных принтеров.

В рамках нового исследования ученые установили, что причины эффекта скрываются в форме частиц. Дело в том, что при высыхании капли площадь ее соприкосновения с поверхностью не уменьшается, а поверхность просто сплющивается. При этом сферические частицы (именно такую форму имеют частицы кофе) двигаются к границе капли.

Как оказалось, если частицы имеют, например, форму эллипсоида (в рамках работы ученые использовали микроскопические пластмассовые эллипсы в капле воды), то при движении они деформируют поверхность раздела воды и воздуха. Это, в свою очередь приводит к возникновению сильного взаимодействия между частицами и, как следствие, появлению "заторов". В результате частицы просто не добираются до границы и распределяются равномерно.

По словам ученых, их открытие должно найти применение в создании новых систем печатки и покраски.