Bąbelki gorętsze od Słońca

Temperatura wewnątrz zapadających się pęcherzyków powstających w cieczy pod wpływem zjawiska kawitacji może być czterokrotnie wyższa niż powierzchni Słońca - informuje "Nature".

               
Kawitacja to zjawisko powstawania w cieczy maleńkich stref podciśnienia - rodzaju "próżniowych pęcherzyków". Pęcherzyki kawitacyjne zapadają się, czemu towarzyszy miejscowy wzrost temperatury i wyzwalanie bardzo dużych sił w bardzo małej skali. Oprócz tego pojawia się światło (sonoluminescencja).

Kawitacja zachodzi na przykład w wodzie opływającej obracające się z wielką prędkością śruby okrętowe lub pod wpływem fal dźwiękowych (kawitacja akustyczna).

Naukowcy z University of Illinois w Urbana-Champaign zmierzyli temperaturę wewnątrz zapadającego się pęcherzyka dzięki technice analizy promieniowania elektromagnetycznego stosowanej do badania temperatury powierzchni gwiazd. Pęcherzyki powstawały dzięki falom dźwiękowym w kwasie siarkowym - przez to świeciły 3000 razy silniej niż przy kawitacji w wodzie i dawały się obserwować nawet w dobrze oświetlonym pomieszczeniu.

Okazało się, że wewnątrz pęcherzyka powstaje plazma o temperaturze około 20 000 stopni Celsjusza - czterokrotnie gorętsza niż powierzchnia Słońca. Wewnątrz plazmowej kuleczki w pęcherzyku jest jeszcze goręcej - być może więc potwierdzą się wcześniejsze doniesienia, że dzięki kawitacji można przeprowadzić syntezę termojądrową.

Zjawisko kawitacji (a raczej superkawitacji) znalazło zastosowanie przy konstrukcji najnowszych torped - na przykład rosyjskich typu "Szkwał". Dzięki odpowiedniej głowicy - kawitatorowi - cała torpeda porusza się wewnątrz ogromnego bąbla, co ogromnie zmniejsza opór i pozwala na osiągnięcie pod wodą prędkości kilkuset kilometrów na godzinę.

Kawitację wykorzystują od milionów lat żyjące w koloniach oceaniczne skorupiaki zwane alfeuszami. Zatrzaskując szczypce, powodują powstanie pęcherzyków kawitacyjnych. Towarzyszące temu głośne trzaski ogłuszają zdobycz, odstraszają rywali. Podczas II Wojny Światowej często alarmowały operatorów sonarów.