Крошечная капля масла протискивается через водный канал, который уже её самой. В чистой воде она ползёт спокойно, как круглый шарик. Но добавьте в воду немного мыла — и капля начинает изгибаться, словно гусеница.
Такое поведение учёные увидели, поместив капли особого жидкого кристалла в воду с разной концентрацией мыла. В слабом растворе капля сохраняет форму, а в более концентрированном — на её поверхности появляются ритмичные волны. Интересно, что скорость движения при этом почти не меняется: и «спокойная», и «извивающаяся» капля сначала замедляются в узком месте, а потом выходят на постоянную скорость. Всё решает тонкая плёнка воды между каплей и стенкой канала.
Чем больше мыла, тем толще эта плёнка и тем легче капле изгибаться. Учёные также заметили, что при разной ширине канала волны на капле могут идти с двух сторон или только с одной — как будто капля выбирает, с какой стороны ей удобнее отталкиваться. Расчёты показали, что за эти волны отвечает неустойчивость, известная как эффект Марангони: перепады концентрации мыла на поверхности капли создают силы, которые её деформируют.
Этот механизм — пример того, как живая и неживая материя находят похожие решения для движения в тесноте. Микробы, протискиваясь в узких порах, тоже меняют форму тела. Понимание таких «танцев» капель поможет создавать микророботов, которые смогут доставлять лекарства в самые труднодоступные уголки организма.
Эффект Марангони можно увидеть дома: если капнуть спирт на поверхность воды, жидкость разбежится от места падения — это из-за разницы поверхностного натяжения.
В фантастике подобные самодеформирующиеся капли напоминают жидких роботов из фильма «Терминатор 2», способных просачиваться сквозь узкие щели.