Nature Physics ser tilbage på det makroskopiske pandekagehop

I et tilbageblik på de seneste 15 års udgivelse af Nature Physics har redaktørerne fremhævet, hvordan fysiker Tina Hecksher sammen med sine studerende skalerede et mikropisk eksperiment til makroskala ved hjælp af en vandballon og en sømmåtte. Dermed blev funktionerne i det oprindelige eksperiment nøjagtigt genskabt og gjorde frontlinjeforskning tilgængeligt for studerende.
Foto af Tina Heckshers forsøg i makroskala, hvor en vanddråbe blev erstattet af en vandballon og en søjleoverflade af en sømmåtte.
I Tina Heckshers forsøg i makroskala blev en vanddråbe erstattet af en vandballon og en søjleoverflade af en sømmåtte.


I et tilbageblik på de seneste 15 års udgivelse af Nature Physics har redaktørerne blandt andet fremhævet, hvordan fysiker Tina Hecksher fra Roskilde Universitet lod sig inspirere af et forsøg, hvor små dråber vand kastes tilbage i en flad skivelignende form, når de rammer en særlig type overflade. Tricket bag den pandekage-hoppende effekt ligger i overfladen: Kegleformede mikrosøjler behandlet med et vandskyende stof kan, når dimensionerne og geometrien er helt korrekt, påvirke dråberne, så de kastes tilbage nøjagtigt, når de har opnået en pandekageform. Det reducerer kontakttiden til en fjerdedel og åbner for udvikling af overflader med særlige egenskaber, fx mindre dannelse af is.  

Forsøg skaleret til makroskala

Tina Hecksher skalerede sammen med sine studerende Jonas Andersen Bro, Kasper Jensen og Alex Nygaard Larsen forsøget til makroskala. Her blev vanddråben erstattet af en vandballon og søjleoverfladen af en sømmåtte. Umiddelbart skulle man tro, at vandballonens tynde overflade vil gå i stykker ved kollisionen med de spidse søm. I stedet opfører vandballonen sig akkurat som vanddråben i det oprindelige forsøg ved først at flade ud som en pandekage, mens ballonens overflade strækkes ned i rummet mellem sømmene. Den udspændte overflade trækker sig derefter sammen og vandballonen slynges tilbage op i luften, mens den stadig er helt flad. Det er først i luften, at vandballonen går fra sin pandekageform til sin oprindelige form – ligesom vanddråberne.

Frontlinjeforskning hos studerende

Tina Heckshers version i makroskala genskaber nøjagtigt funktionerne i det oprindelige mikroskopiske eksperiment. Forsøgets skalerbarhed bekræfter mekanismerne bag den pandekage-hoppende effekt og giver mulighed for at måle på den kraft, der udøves på overfladen under hoppet. Det er samtidigt et godt eksempel på, at frontlinjeforskning med simple midler i nogle tilfælde kan gøres tilgængelig i studerendes projektarbejde.

Mere information

Læs den seneste omtale i Nature Physics.

Eksperimentet fik i 2016 og 2017 også bred omtale i bl.a. andet GO’ Aften Danmark og New York Times.