Пузырёк газа на электроде похож на воздушный шарик, который хочет улететь, но его держат за ниточку. В опытах с водородом на платиновой проволочке миллиметровый пузырь висел у поверхности, хотя по всем расчётам должен был давно оторваться.
Разгадка в том, что рядом с большим пузырём постоянно рождаются крошечные пузырьки. Когда большой пузырь пытается всплыть, он наталкивается на малышей и сливается с ними. После каждого слияния пузырь резко дёргается вниз. Один рывок слабый, но их происходит очень много.
Почему слияние толкает вниз? Когда два пузыря разного размера сливаются, их общая поверхность сокращается, но неравномерно: жидкость возле маленького пузыря тормозится сильнее. Это создаёт короткий импульс, направленный к поверхности. Множество таких импульсов складываются в постоянную силу, которая уравновешивает подъёмную силу воды. Теперь, когда механизм понятен, инженеры могут управлять пузырями в электролизёрах, меняя ток или поверхность электрода, чтобы пузыри не мешали работать.
Миллиметровый пузырёк, удерживаемый у электрода, может образоваться в результате до ста тысяч слияний с микропузырьками, каждое из которых длится меньше миллисекунды.
Управление пузырьками через каскадное слияние напоминает технологии из научной фантастики, где микроскопические роботы коллективно удерживают макрообъекты, хотя здесь роль роботов играют сами пузырьки.