一滴水有多美?《Nature》最美科学摄影!

初看下面这张动图,你想到了什么?

一把缓慢撑开的伞?

一颗拔地而起的蘑菇?

一朵冲入夜空烟花?

一只海水里游动的水母?

问问身边的小朋友,可能会有意外的答案。

一滴水有多美?《Nature》最美科学摄影!

完整视频:小液滴(左)被大液滴(右)吞并后,在大液滴内部形成“游动的水母”。小液滴(左)直径:2张百元人民币的厚度。视频慢放200倍。

无生命的液滴,合并之后,肉眼看到了它的消亡、被吞并。但是巧妙的显微成像技术,为我们展现了液滴消亡后的涅槃重生、化茧成蝶。

研究者借助酒精(20%)水溶液,在超疏水表面滴加微小尺寸液滴。由于酒精和水的蒸发速率不同,液滴界面形成密度异和光学折射系数差异。通过高速显微成像,可追踪到水滴融合后界面(涡环)的演化。这一现象为液滴合并及混合机理的研究提供了新的视角。

本作品获得2020年第十届Nikon Small World in Motion 全球摄影大赛 一等奖,同时被自然杂志评选为9月最佳科学摄影之一。

作者按:研究了这么多年的小水滴,第一次感受到生命和非生命的哲学韵味。一滴水一世界。作品摄于2017年底,出于一次偶然的尝试,后被压箱多年。疫封锁期间,被同事挖掘出来,重见天日。不甘寂寞,是这颗小水滴的脾气。

原题: “Swimming Jellyfish“: Visualizing Jet-Like Internal Flow in Coalescing Droplets

摄影:颜笑,University of Illinois at Urbana-Champaign

剪辑:Kazi Fazle Rabbi,University of Illinois at Urbana-Champaign

阅读更多:

The month’s sharpest science shots, selected by Nature’s photo team:

https://www.nature.com/immersive/d41586-020-02720-8/index.html

Microscopy, Microdroplets and Sustainability, Nikon:

https://www.nikonsmallworld.com/masters-of-microscopy/microscopy-microdroplets-and-sustainability-with-kazi-rabbi-and-xiao-yan

参考文献:

Yan, X., Sett, S., Feng, L., Zhang, L., Huang, Z., Chen, F., & Miljkovic, N. (2019). “Swimming Jellyfish”: Visualizing Jet-Like Internal Flow in Coalescing Droplets. Journal of Heat Transfer, 141(10).

https://asmedigitalcollection.asme.org/heattransfer/article-abstract/141/10/100901/975625

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