Капля масла в воде, покрытая молекулами мыла, ведёт себя не так, как голая капля. Молекулы мыла — это маленькие палочки: один конец любит воду, другой — масло. В спокойной жидкости они стоят на поверхности, как частокол, и снижают поверхностное натяжение — ту силу, что стягивает каплю в шар. Но стоит жидкости потечь, и палочки начинают крутиться, выстраиваться вдоль потока, и их защитный слой слабеет.

Авторы работы построили математическую модель, которая следит сразу за концентрацией мыла и за тем, куда смотрят его молекулы. Они вывели формулу для эффективного поверхностного натяжения: оно зависит не только от количества мыла, но и от того, как быстро течёт жидкость. Затем они численно смоделировали деформацию капли в потоке. При медленном течении ориентация молекул почти не меняется, и капля деформируется так, как предсказывают классические теории. При быстром течении молекулы мыла выстраиваются вдоль потока, их защита слабеет, и капля деформируется почти как чистая капля без мыла.

Это открытие помогает понять, почему эмульсии (смеси масла и воды, как в майонезе) иногда теряют стабильность при перемешивании, и как управлять каплями в микрофлюидных устройствах. Возможно, в будущем мы сможем точнее контролировать доставку лекарств или создавать новые материалы с нужными свойствами.