阿姆斯特丹大學(xué)的一小群物理學(xué)家展示了3D打印顆粒在給定正確燃料的情況下，能夠自我推進(jìn)穿越流體表面的能力。該團(tuán)隊(duì)在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上發(fā)布了一篇描述他們顆粒的論文。

先前的研究表明，表面張力低于周圍流體表面張力的液滴會(huì)擴(kuò)散而不是混合，這種現(xiàn)象被稱為Marangoni效應(yīng)。例如，水杯中的一滴酒精會(huì)在水面擴(kuò)散而不是與水混合，并保持這種狀態(tài)直到它蒸發(fā)。在這項(xiàng)新研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用這一效應(yīng)創(chuàng)造了自我推進(jìn)的顆粒。

這些顆粒被3D打印成類似曲棍球的形狀——每個(gè)直徑大約1厘米。這些顆粒是空心的，使它們具有浮力。研究人員將曲棍球的空心部分描述為燃料箱，他們向其中倒入少量酒精。他們還在曲棍球上戳了一個(gè)微小的孔，以便當(dāng)它被放入水中時(shí)酒精可以慢慢逸出。由于Marangoni效應(yīng)，酒精試圖擴(kuò)散，同時(shí)帶動(dòng)曲棍球一起移動(dòng)。

測(cè)試顯示，酒精越強(qiáng)，顆粒移動(dòng)得越快——最快速度約為每秒6厘米。他們還發(fā)現(xiàn)，他們可以保持顆粒移動(dòng)長達(dá)500秒。他們還以相同的方式推動(dòng)更大的顆粒，并發(fā)現(xiàn)在液體表面同時(shí)使多個(gè)顆粒運(yùn)動(dòng)可以引發(fā)他們所描述的“Cheerio效應(yīng)”，即碗中的Cheerios（一種早餐谷物）會(huì)相互連接并協(xié)同移動(dòng)的現(xiàn)象。