Выдавливая кетчуп из бутылки, вы воюете с его упрямством: сначала он стоит на месте, потом резко вылетает целой порцией. Это типичный неньютоновский нрав — сопротивление течению меняется в зависимости от того, как сильно вы давите. Но авторы новой работы нашли способ убрать это сопротивление почти полностью. Они предложили нанести на стенки трубки тончайшую смазочную плёнку — что-то вроде масла на сковороде. И тогда кетчуп, паста или даже влажная глина начинают двигаться внутри как вода: легко, плавно и предсказуемо.
Секрет в том, что движение теперь сосредоточено не во всей массе жидкости, а только в узком слое у стенок — там, где плёнка. Вспомните толпу на эскалаторе: если ступени скользят плавно, люди едут спокойно, не толкаясь. Здесь роль эскалатора играет смазка. Основная масса материала просто скользит, почти не деформируясь, и её сложная внутренняя структура перестаёт влиять на поток. Учёные рассчитали и промоделировали этот эффект: в таком режиме даже материалы, которые обычно требуют мощных насосов, можно гнать самотёком, и пропускная способность трубы возрастает в десятки или сотни раз.
Практический смысл огромен. В природе подобный механизм помогает крови двигаться по капиллярам, а слизи — защищать стенки желудка. В технике он сулит перекачку нефти, строительных смесей или пищевых масс с минимальными затратами энергии. По сути, мы учимся у живых систем: тонкий скользкий слой способен полностью переписать правила транспорта сложных жидкостей, превращая вязкую пробку в послушный ручей.
Если нанести смазку на стенки трубки, густой мёд при той же силе тяжести потечёт в 100 раз быстрее, чем без неё.
В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетный корабль использует слои с разной вязкостью для движения без трения — похоже на описанный эффект, но в космическом масштабе.