Словом «капиллярность» физики объединяют свойства жидкостей и происходящие с их участием процессы, где основную роль играют силы поверхностного натяжения. А если жидкость заряжена, говорят об электрокапиллярности. Поверхностное натяжение обусловливает, например, смачивание и пропитку твердых тел жидкостями. Эти операции удается проводить гораздо успешнее, если привлечь к делу электрическое поле.

Экспериментаторы окрестили эту нехитрую демонстрационную установку броским названием «ртутное сердце». Вот что оно собою представляет: на дне вогнутого стеклянного сосуда помещена капля ртути, а поверх нее налит раствор электролита — соляной или серной кислоты с небольшой примесью двухромовокислого калия; если сбоку подвести к ртути железную проволоку или гвоздь, то капля слегка сожмется, затем через короткое время опять расширится, вновь касаясь гвоздя. Такие пульсации, напоминающие работу человеческого сердца, могут продолжаться много часов.

Каков же механизм работы «ртутного сердца»? Поверхность ртути в растворе электролита приобретает электрический заряд. Так как одноименные электрические заряды отталкиваются, то поверхностное натяжение ртути в растворе уменьшается, и форма капли становится более сплюснутой. При соприкосновении с железным гвоздем поверхностный заряд уменьшается, частично перетекая на гвоздь, поверхностное натяжение ртути возрастает и капля становится более выпуклой, отходя от гвоздя. Затем все повторяется вновь.

Биения «ртутного сердца» — одна из иллюстраций широкого круга электрокапиллярных явлений. Электрокапиллярность состоит в том, что на границе заряженного металла с электролитом поверхностное натяжение металла изменяется. Это явление было открыто в 1875 году французским физиком Г. Липманом. Он сконструировал специальный электрометр, с помощью которого измерил зависимость поверхностного натяжения ртути на границе с водным раствором электролита от приложенного потенциала. График такой зависимости получил название электрокапиллярной кривой. При некотором значении потенциала поверхность металла в электролите оказывается незаряженной: электрокапиллярная кривая при этом имеет максимум. Стоит изменить потенциал, и заряд поверхности металла возрастет, а его поверхностное натяжение уменьшится.

Скажем, у ртути в водных растворах электролитов он может измениться на четверть от максимальной величины. В отношении поверхностных свойств это уже совсем другая ртуть. Она гораздо «охотнее» покрывает твердые металлы в электролите.

Сорок пять лет тому назад советские химики С. В. Карпачев и А. Г. Стромберг впервые получили электрокапиллярные кривые для некоторых металлов (олова, цинка и т. д.) в расплавленных солях — хлоридах щелочных металлов. Оказалось, что и в этом случае сравнительно небольшие изменения потенциала сильно влияют на поверхностные свойства металлов на их границе с электролитом. А вслед за этим возникла естественная мысль: электрическим полем можно воздействовать на процессы смачивания и растекания.

Уже в ту пору был разработан способ извлечения золота из породы, получивший название электроамальгамации. Породу, содержащую крупинки самородного золота — золотины, смешивают со ртутью в растворе кислоты. К системе прикладывают потенциал и подбирают такое его значение, чтобы золотины лучше смачивались ртутью. Крупинки золота, смоченные ртутью, растворяются в ней. Затем золото извлекают из ртути.

А теперь несколько слов о влиянии электрического поля на растекание. В этом процессе основную роль играют поверхностные силы. Пусть жидкий металл растекается по подложке из твердого металла. Если окружающей средой будет электролит и на границе металла с ним мы приложим подходящий потенциал, то можно так уменьшить поверхностное натяжение жидкого металла, что он будет быстрее растекаться по твердой поверхности.

Опыты, проведенные в водных растворах электролитов, показали, что скорость растекания ртути по олову, свинцу и серебру можно изменить таким образом в десятки раз. Однако в водных растворах выбор растекающихся металлов весьма ограничен (ртуть, жидкие сплавы ртути, галлий). Гораздо большие возможности в этом отношении предоставляют расплавленные соли. Правда, их использование создает ряд методических затруднений, но зато при этом значительно расширяется число возможных объектов для исследования.

По разработанной нами методике мы изучили растекание различных металлов (кадмия, олова, свинца, цинка), по меди, железу и ниобию при температурах до 1000°С... А. БЫХОВСКИЙ, журнал «Наука и жизнь»  времён СССР

 

...Полированные срезы камней: розовый агат (Кавказское побережье), коричневый агат (Казахстан), зеленый моховик (Армения), агат (Восточная Сибирь), агат (Северная Африка), красный моховик (Кавказ), оникс (Казахстан), агат (Печора); ювелирные изделия из сапфиринов Кавказа и Забайкалья, сердолика и сердоликового агата Крыма; камни в необработанном виде: аметистовая щетка (Кольский полуостров), друза мориона (Казахстан), коричневый агат (Сибирь), серый агат (Казахстан), натечный халцедон (Подмосковье), кварцевая щетка (Подмосковье).

 

Футурология (продолжение)

 

Личная безопасность крестьянина - политический козырь прагматиков. В сельской местности особенно много проблем: слабая надежда на правоохранительные органы и медицинские службы, агрессивная природная среда и т. д.

Адаптивный спасательный трансформер серии BRS 198-8/N26X задуман таким образом, что сможет изготавливаться по лицензии на авиастроительных, судостроительных, автосборочных и им подобным заводах

Существуют тысячи причин. по которым любой человек в любой момент может лишиться семьи, свободы, имущества, жилья, здоровья и, наконец, жизни. С точки зрения Вселенной, каждый из нас ничем не отличается от заложника, которому в данный момент дикие люди отрезают голову. И чуда не случится: помощь, как в кино, не придёт в последнюю секунду... Однажды на вопрос журналиста о том, как спасти страну от кризиса, Геннадий Андреевич, мудро ответил: "Перестаньте пьянствовать и воровать, и всё у вас получится". Это всё равно, что в ответ на фразу из пьесы Островского "Почему люди не летают?" ответить "Грешны все...". Подобные лаконичные формулировки ценны тем, что помогают понять: что есть добро, а что есть зло, и, соответственно, поняв, что есть зло, можно понять, какая робототехника может от него спасти. Например:

В аптеке: - Мужчина, стойте! У вас хлористый калий выписан, а я вам цианистого отпустила. - И что же мне делать? - Добейте десять копеек в кассу!

Краткая биографическая справка

Правозащитник Эль-Примитиво известна тем, что разработала всемирную теорию, согласно которой женщине для самообороны требуется немного: лишь скромность. Изучала опыт киберсил киберполиции Индиго.