Создана идеальная пена

Ученым удалось разработать практически идеальную пену – она состоит из пузырьков, занимающим минимальную площадь, тем не менее, пузырьки продолжают сохранять механическую стабильность.

В 19-ом столетии бельгийский ученый Плато подсчитал, что для того, чтобы поддерживать стабильность трех мыльных пленок, необходимо, чтобы угол между пленками составлял порядка 120-ти градусов, тогда как в том случае, если пленок будет четыре, угол должен составить около 109,5 градусов.

После этого, возник вопрос, о форме, которую должны иметь пузырьки, чтобы оставаться стабильными. Так, в 87-ом году позапрошлого столетия ирландский ученый Кельвин нашел ответ на этот вопрос – элементы пены должны представлять собой так называемые усечённые октаэдры с шестью квадратными гранями и несколько изогнутыми восемью шестиугольными гранями каждый.

Более века данное решение считалось оптимальным, но в 94-ом году прошлого столетия ирландцы Роберт Филан и Дэнис Уэйр обнаружили структуру, которая может занимать примерно на 0,3 процента меньшую площадь. Это система, состоящая из повторяющихся элементов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из восьми многогранников, шесть из которых имеют по 14 граней, а два – по 12 граней. Грания же представляют собой или неправильный пятиугольник, или шестиугольник.

До недавнего времени доказать, что такая структура может существовать не удавалось. Сделать это им помогли американский математик Кеннет Браке и итальянский физик Руджеро Габбриэлли, которые предложили оригинальное решение задачи путем сооружения специального контейнера с неплоскими стенками.