дисбалансом молекулярных сил на границе раздела сред (как правило жидкостей). Фокусы начинались на искривленных поверхностях, где формировался градиент давления. Как правило для этого были нужны весьма небольшие характерные размеры, микромасштаб – все знают про капиллярный эффект и как этот градиент давления, отчасти, помогает доставить воду от почвы к листочкам.
Чтобы приспособить этот эффект на макромасштабе – на стаканчике, нужно было сформировать у одного из его сторон угол – точно рассчитанный на каждом сечении ёмкости – в котором жидкость получала нужное искривление (и соответствующее ему давление). На это искривление так же влиял и материал ёмкости, из-за выхода на сцену сопутствующего явления – смачивания (тоже поверхностный эффект, но проявляют себя взаимодействия уже между молекулами разного вещества – жидкости и стаканчика).Таким образом, у стаканчика для питья в невесомости должна была быть очень специфичная геометрия, и подходящий для данного типа жидкости материал1.
Выглядело это, конечно, впечатляюще, особенно если вы не привыкли к невесомости: жидкость занимала не нижнюю часть чашки, но располагалась по ней вертикальным столбом у края с зауженным углом, по которому сама поднималась к вам. Трюк, о котором не сказал Д, заключался в том, что, выдавив из системы подачи воды заветное содержание в эту «кружку», нужно было сначала покрутиться вокруг своей оси, чтобы центробежная сила собрала воду у нижней части, откуда она уже поднималась по рассчитанному для неё пути. Попробуй-ка до этого додумайся без подсказок (Jay подозревала что, если за ней наблюдал кто-нибудь из экипажа, то повеселился, наверняка на славу)
Вообще, кроме забавы «попить чаю из кружки (а не из тюбика!) в невесомости», применений у этого подхода была масса – ведь это была прекрасная альтернатива насосам или другим различных электро-механическим приспособлениям для перемещения жидкостей. Вместо гравитации для этих целей нанимали поверхностное натяжение и геометрию.
Глава 7
Последующие сорок часов Jay провела, балдея от невесомости и бесконечных технических открытий, с небольшим перерывом на сон. Корабль был напичкан виртуозными инженерными решениями, которые в хвост и гриву использовали, кажется, все законы физики и их неочевидные эффекты. Будто все изощренные задачки «со звездочкой» в учебниках физики обрели осязаемое воплощение.
Эластичные сочленения стенных панелей (которые среди прочего сглаживали углы, что так оценила Jay в процессе передвижения по кораблю) выполняли роль терморегуляции. Этот материал имел большой градиент поверхностного натяжения по температуре, что обеспечивало ему превосходное охлаждение при растяжении. Когда температура за панелью увеличивалась он растягивался, охлаждался сам и охлаждал окружающий его воздух2. Таких соединений по всему кораблю были, наверное, километры, так что общий
Описан тот же принцип, что продемонстрирован специалистами NASA в 2015г, можно найти по словам SpaceCup или, к примеру, на сайте https://www.neowin.net/news/nasa-demos-futuristic-space-cup-for-coffee-that-works-without-gravity/
См. термодинамику поверхностного натяжения и теплоту образования единицы поверхности пленки, к примеру в учебниках Д. Сивухина по Термодинамике и Молекулярной Физике.
