水滴共舞不相融 表面張力解謎團

加入食用色素的水滴會在玻片上追逐彼此，就像在跳舞。這樣的現象，是表面張力和蒸發造成的。圖／奈特‧瑟拉

　【記者邱劭晴綜合報導】彩色水滴在玻璃片上翩翩起舞，彷彿擁有意識般與其他水滴互動，構成一幅美麗的景象。美國史丹佛大學（Stanford University, SU）教授馬努‧普拉卡什（Manu Prakash）和另外兩位研究成員，歷經三年終於找出「跳舞水滴」的成因，並於11日發表研究結果。

　研究小組觀察到，加入食用色素的水滴會在玻璃片上移動、追逐彼此，看起來就像在跳舞一樣。成員之一博士生奈特‧瑟拉（Nate Cira）說：「當兩個水滴碰在一起時，人們習慣看到它們融合成更大的水滴。而當我們發現水滴相觸卻不融合，反而繞著彼此在玻片上『跳舞』，這看來是有悖常理的。」

　這些彩色水滴之所以會跳舞，是因為表面張力和蒸發的關係。食用色素裡含有丙二醇，而水的蒸發速度快過丙二醇，表面張力也更大。瑟拉表示，前面被追趕的水滴總是比後面的水滴有著更大的表面張力（擁有更少的丙二醇）。在兩個水滴接觸後，它們之間會交換少量液體，造成前者拉動後者，後者則不斷推動前者，「如果它們的表面張力相同，在接觸時就會融為一體。」

　研究團隊已經為這項發現列出幾個可能的應用領域：清潔、自我組裝以及微流控（一種精確操控範圍在1微米至1毫米之間的微尺度流體技術），但他們難以預測這樣嶄新的事物將來具體會用在何處。

　吸引研究團隊的是跳舞水滴的美以及背後的謎團。另一位博士後研究生亞德里安‧伯努瑟里歐（Adrien Benusiglio）認為這個現象優雅美麗，普拉卡什也認為它美得讓人難以移開目光。瑟拉則表示，作為一位科學家，他碰到無法解釋的事物時，便覺得十分有趣，「多年來我一直無法解釋這個現象，經過許多努力後，我們終於解開了這個謎團。」

　研究小組也在「普拉卡什實驗室」（Prakash Lab）臉書粉絲專頁及推特上傳教學影片，讓一般人在家裡也可以DIY，做出跳舞的有色水滴。