Hârtie marmorată, artificii geroase printre câștigătorii Galeriei Fluid Motion din 2023

Hârtia marmorată este o formă de artă care datează cel puțin din secolul al XVII-lea, când călătorii europeni în Orientul Mijlociu au adus mostre și le-au legat în albume. Modelele sale vizual izbitoare provin din hidrodinamica complexă a vopselei care interacționează cu apa, inspirând a înregistrare video câștigătoare în Galeria Fluid Motion din acest an.

Divizia de dinamică a fluidelor a Societății Americane de Fizică sponsorizează galeria în fiecare an, ca parte a întâlnirii sale anuale, prezentând videoclipuri și postere trimise de oameni de știință din întreaga lume. Obiectivul este de a evidenția „știința captivantă și frumusețea adesea uluitoare a mișcării fluidelor” și de a „sărbători și aprecia fenomenele remarcabile de dinamică a fluidelor dezvăluite de cercetători și fizicieni”.

Cele trei videoclipuri prezentate aici sunt câștigătorii premiilor Milton Van Dyke, care au inclus și trei postere câștigătoare. Au existat trei câștigători video generali suplimentari – despre atomizarea jeturilor care se lovesc, mișcarea colectivă emergentă a picăturilor de condens și mișcarea de înot a unui anghilă robotică – precum și trei câștigători de poster. Puteți vizualiza toate înscrierile din 2023 (câștigătoare și altele) Aici.

Hidrodinamica artei marmorarii

Studentul absolvent al Universității Harvard, Yue Sun, a fost fascinat de procesul și de modelele rezultate de a face hârtie marmorată, în special de caracterul aleatoriu. „Nu știi cu adevărat cu ce vei ajunge până când nu o vei tipări.” Ea a spus Revista de Fizică.

Deși există mai multe metode diferite de marmorare a hârtiei, cea mai comună presupune umplerea unei tăvi de mică adâncime cu apă, apoi aplicarea minuțioasă a diferitelor culori de cerneală sau vopsea pe suprafața apei cu o pensulă de cerneală pentru a acoperi suprafața cu cercuri concentrice. Adăugarea de surfactanți face ca culorile să plutească, astfel încât să poată fi amestecate – poate cu un păr uman foarte fin – sau evantai prin suflarea pe cercurile de cerneală sau vopsea cu un pai. Pasul final este să așezi hârtie deasupra pentru a captura modelele plutitoare colorate. (Marmurarea corpului se bazează pe un proces similar, cu excepția faptului că modelele plutitoare sunt transferate pe pielea unei persoane.)

Sun a fost curios despre hidrodinamica în joc și a explorat două întrebări cheie în simulările pentru videoclip. De ce vopseaua sau cerneala plutesc în ciuda faptului că sunt mai dense decât baia de lichid? Și de ce culorile nu se amestecă împreună pentru a crea culori noi atunci când sunt agitate sau amestecate? Răspunsul la prima este practic „tensiune superficială”, în timp ce cea din urmă nu are loc deoarece baia este prea vâscoasă, astfel încât difuzarea culorilor vopselei sau cernelii peste limitele de culoare are loc prea lent pentru amestecare. Sun speră să-și îmbunătățească și mai mult simulările de marmorare, în speranța de a face inginerie inversă a unora dintre modelele ei preferate pentru a determina ce instrumente și mișcări au fost folosite pentru a le crea.