Mokry piach bez tajemnic

Zamki z piasku: banalne, wznoszone przez dzieci konstrukcje, utrzymujące kształt dzięki równie banalnemu dodawaniu wody do budulca. Okazuje się jednak, że potrzebne były poważne badania naukowe, aby w pełni wyjaśnić, dlaczego zamki stoją, mimo dość swobodnie dobieranych proporcji wody i piasku. Zadania tego podjęli się badacze z Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization w Getyndze. Za pomocą promieniowania rentgenowskiego powstającego w synchrotronie oraz aparatury mikroskopowej wykonali oni serię zdjęć, dzięki którym odtworzyli trójwymiarową strukturę piasku o różnych stopniach nasycenia wodą. Okazało się, że ziarna piasku są sklejane za pomocą "mostów" wodnych o kształcie przypominającym trąbki połączone cieńszymi końcami. Dodanie większej ilości wody nie wpływa znacząco na właściwości takiego materiału, ponieważ zmienia się w nim jedynie kształt połączenia, a ten w stosunkowo niewielkim stopniu jest związany z działającymi siłami. Dopiero po nasyceniu mieszaniny cieczą mosty ulegają połączeniu, a piasek z mokrego staje się półpłynny. Wbrew pozorom, badania te nie zostały podjęte jedynie dla zabicia czasu. Dzięki nim naukowcy będą w stanie dokładniej kontrolować mieszanie granulatów z płynami, możliwe stanie się również przewidywanie tak niebezpiecznych zjawisk, jak obsunięcia ziemi.

piasek woda siła połączenie