211service.com
Verunreinigungen können Wasserfälle hochfließen, sagen Physiker
Hier ist ein merkwürdiges Phänomen.
Das südamerikanische Getränk „Mate“ ist ein teeähnliches Getränk, bei dem fein geschnittene, getrocknete Blätter des Yerba Mate-Krauts in heißem Wasser aufgegossen werden. Die getrockneten Blätter, nur wenige Quadratmillimeter groß, neigen dazu, auf der Wasseroberfläche zu schwimmen
Beim Gießen des heißen Wassers auf die Blätter bemerkten Ernesto Althsuler und Kumpel von der Universität von Havanna in Kuba ein rätselhaftes Phänomen. Sie fanden heraus, dass die Blätter manchmal irgendwie stromaufwärts wandern und am Ende den stromaufwärts befindlichen Behälter mit reinem Wasser verunreinigen.
Als fleißige Physiker beschlossen sie, nachzuforschen. Sie fanden heraus, dass die Blätter (und auch Kreidepulver) in der Lage waren, stromaufwärts zu navigieren, wenn der Wasserfall weniger als etwa einen Zentimeter hoch war. Bei Entfernungen in der Größenordnung von 1 cm oder weniger beginnen einige der schwebenden Partikel schließlich den Bach hinaufzusteigen, heißt es.
Wie kann das sein? Altschuler und Co. sagen, dass die Geometrie des Systems wichtig ist. Ihr Aufbau besteht aus einem relativ langen horizontalen Kanal, durch den das Wasser fließt, gefolgt von einem kurzen Tropfen in den Aufguss (siehe Abbildung oben).
In der Vergangenheit haben Physiker in horizontalen Strömungen Wirbel beobachtet, die eine Gegenströmung aufbauen können. Dabei gibt es eine Hauptströmung durch die Mitte des Kanals und eine Gegenströmung entlang der Kanten, die kleine Partikel in die entgegengesetzte Richtung transportieren können.
Neu ist jedoch die Idee, dass die Wirbel den Tropfen überstehen und auch dann noch eine Gegenströmung erzeugen, wenn das Wasser über den Rand der Rinne gestürzt ist.
Altshuler und Co. meinen, dass dieser Gegenstrom Partikel aus dem unteren Behälter hebt und in den oberen Behälter zurückpumpt. Aber nur, wenn der Tropfen nicht zu groß ist – weniger als einen Zentimeter oder so.
Das ist ein interessanter Effekt, den Sie wahrscheinlich in Ihrer Küche nachstellen könnten.
Aber es ist mehr als reine Neugier. Altshjuler und Co. sagen, dass ihre Entdeckung potenzielle Auswirkungen auf viele chemische, medizinische, pharmazeutische und industrielle Prozesse haben könnte.
Wenn also Mischprozesse von Kontaminationsproblemen geplagt sind, ist vielleicht der Mate-Effekt schuld.
Ref: arxiv.org/abs/1105.2585 : Upstream-Kontamination beim Gießen von Wasser