Учёные доказали, что жидкости способны ломаться

Вязкие жидкости могут разрушаться, а не течь: новое открытие физиков

Ранее учёные полагали, что жидкости принципиально отличаются от твёрдых тел — под нагрузкой они меняют форму и текут, а не разрушаются. Однако недавнее исследование, опубликованное в журнале Review Letters, опровергает это представление.

Исследователи выяснили: при быстром и сильном растяжении вязкие жидкости не успевают перераспределить вещество и вместо течения разрушаются. Ключевой фактор — достижение критического напряжения около 2 МПа. В момент разрыва возникает громкий треск, по звучанию напоминающий разрушение твёрдого материала. Это позволяет предположить, что механизмы разрушения в обоих случаях имеют общие черты, несмотря на разницу в агрегатных состояниях.

В ходе серии экспериментов учёные подвергали образцы вязких жидкостей высокоскоростному растяжению. Такой подход не давал материалу времени на привычное перераспределение, из‑за чего внутри накапливалось механическое напряжение. Как только оно достигало порогового значения, жидкость разрывалась. Эксперименты также показали, что критическое напряжение зависит от вязкости: более густые жидкости разрушаются при меньших нагрузках. Авторы предполагают, что аналогичный эффект может наблюдаться и у простых жидкостей (например, воды или масла) — если создать подходящие условия.

Практическое значение открытия

Полученные данные открывают новые возможности в нескольких областях:

* 3D‑печать. Результаты помогут оптимизировать работу с жидкими полимерами, улучшая качество печати.

* Производство волокон. Знание о критическом напряжении пригодится при вытягивании материалов в тонкие нити — это позволит избежать преждевременного разрыва.

* Медицина. Исследование даёт инструменты для изучения свойств биологических жидкостей, включая кровь. В перспективе учёные планируют выяснить, могут ли подобные процессы происходить в организме и как ими можно управлять.