Varför växer isträd på frusna droppar?

Idag, ännu en skönhet från årets Gallery of Fluid Motion , som undersöker ett intressant pussel i samband med frusna vattendroppar på en plan yta.

Oscar Enriquez och kompisar vid University of Twente i Nederländerna placerade en flytande vattendroppe på en tallrik kyld till -20 grader C och såg när droppen frös.

I flytande form har dropparna en sfärisk form. Men de frusna dropparna är kantiga, med en spets på toppen, som Mount Fuji. Hurså?

Videon visar tydligt vad som händer. Processen för stelning kan observeras mycket tydligt på grund av förändringen i brytning när vatten förvandlas till is, säger Enriquez och co.

Detta visar att droppen fryser nerifrån och upp, där den är i kontakt med den kalla plattan. När frysningen inträffar förblir droppen mer eller mindre sfärisk medan vattnet på toppen fortfarande är flytande.

Men när den sista delen av vätskan fryser, trycks ytan upp av vattnet när den expanderar och bildar is. Det är denna expansion som gör att en punkt bildas på toppen av 'berget'.

Men så händer något oväntat: ett litet 'träd' av is börjar växa från toppen av isberget.

Det är lite svårare att förklara men Enriquez och co nöjer sig så småningom med en förklaring. Jag kommer inte att förstöra det roliga. Om du vill ta reda på varför trädet växer, ta en titt på videon (länk nedan). Det är en pärla.

Ref: arxiv.org/abs/1110.3698 : Frysande singulariteter i vattendroppar
Högupplöst video
Lo-res video

Dölj