หากคุณเทน้ำออกจากขวด กระแสของเหลวมักจะมีโครงสร้างคล้ายโซ่ ฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์ประหลาดนี้ได้รับการถกเถียงอย่างถึงพริกถึงขิงมากว่าศตวรรษ แต่ตอนนี้ ความลึกลับนี้อาจได้รับการแก้ไขโดยการทดลองของ อองตวน เดแบลส์, Daniel Bonn และ Daniel Jordan จาก University of Amsterdam และ Neil Ribe จาก University of Paris-Saclay
เมื่อไอพ่นของของเหลวหยดลงมาจากหัวฉีดที่ไม่เป็นวงกลม มันสามารถก่อตัวเป็นคลื่นของส่วนของของเหลวที่กว้าง แบน และเว้นระยะห่างเท่าๆ กัน ซึ่งวางสลับกันที่ 90° ซึ่งกันและกัน ส่วนเหล่านี้ถูกคั่นด้วยการเชื่อมโยงของของเหลวที่บางลง ทำให้โครงสร้างคล้ายโซ่ (ดูรูป)
หัวใจของเอฟเฟ็กต์คือรูปทรงของเจ็ตที่ไม่เป็นทรงกระบอกเมื่อโผล่ออกมา เพื่อลดแรงตึงผิว เจ็ตจะพยายามกลายเป็นทรงกระบอก แต่การเคลื่อนไหวนี้เกินขอบเขตและส่งผลให้เกิดการสั่นในรูปทรงโปรไฟล์
อย่างไรก็ตาม มีความขัดแย้งกันมานานระหว่างสองทฤษฎีที่อธิบายว่าการแกว่งเกิดขึ้นได้อย่างไร ทฤษฎีหนึ่งเสนอโดยลอร์ดเรย์ลีในปี พ.ศ. 1879 และหลังจากนั้นก็มีการปรับเปลี่ยนโดยนีลส์ บอร์ในปี พ.ศ. 1909 ทฤษฎีของเรย์ลีอธิบายการสั่นเป็นเอฟเฟกต์เชิงเส้น ในขณะที่ทฤษฎีของบอร์แนะนำเอฟเฟกต์แบบไม่เชิงเส้นที่ลดความถี่ของการสั่นเมื่อแอมพลิจูดเพิ่มขึ้น
บอร์ชนะ
จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีการทดลองใดระบุว่าทฤษฎีใดมีคำอธิบายที่แม่นยำกว่ากัน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมงานของ Deblais ได้ออกแบบชุดหัวฉีดรูปไข่ 12 ชุดที่มีขนาดและความเยื้องศูนย์ต่างกัน จากนั้นวัดทั้งความถี่และแอมพลิจูดของโครงสร้างโซ่ซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อเทน้ำผ่านหัวฉีดที่อัตราการไหลต่างกัน แม้ว่ารูปแบบที่พวกเขาสังเกตจะไม่เห็นด้วยกับการคาดการณ์ของ Rayleigh แต่พวกเขาก็สอดคล้องกับทฤษฎีของ Bohr มากกว่า
พบลวดลายที่ซ่อนอยู่บนผิวน้ำ
จากผลลัพธ์ของพวกเขา Deblais และเพื่อนร่วมงานได้สร้างการจำลองเชิงตัวเลขของการแกว่งของโซ่ของเหลว ซึ่งเป็นอีกครั้งที่พบข้อตกลงที่ชัดเจนกับการคาดการณ์ของ Bohr ผลลัพธ์ของพวกเขายังช่วยอธิบายว่าทำไมพื้นผิวของไอพ่นแต่ละอันจึงมีรอยบุ๋มในระหว่างการทดลอง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งของไอพ่นน้ำในชีวิตประจำวัน ตอนนี้ทีมหวังที่จะขยายการทดลองและการจำลองเพื่อพิจารณาของเหลวอื่นๆ นอกเหนือจากน้ำ รวมถึงหัวฉีดที่มีรูปร่างซับซ้อนมากขึ้น
เมื่อทฤษฎีพื้นฐานได้รับการจัดตั้งขึ้นแล้ว การทดลองในอนาคตอาจนำเสนอข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์ในการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งของเหลวถูกไล่ออกจากหัวฉีดรูปวงรี รวมทั้งการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ตและโลหะวิทยา การวิจัยเพิ่มเติมยังอาจนำไปสู่เทคนิคใหม่ในการเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ การลดเสียงรบกวน หรือปรับปรุงการควบคุมเครื่องขับดัน ที่อื่น การค้นพบนี้สามารถช่วยนักวิจัยให้เข้าใจถึงการเกิดขึ้นและการรักษาที่เป็นไปได้ของปัญหาทางการแพทย์บางอย่าง รวมถึงโรคระบบทางเดินปัสสาวะ
งานวิจัยได้อธิบายไว้ใน ของเหลวทบทวนทางกายภาพ.
