W skład zespołu stojącego za tymi przełomowymi badaniami weszli eksperci z Niemiec, Belgii oraz Węgier. O tym, jak udało im się doprowadzić do tak istotnego sukcesu piszą na łamach Nature npj Microgravity. W centrum zainteresowania członków zespołu badawczego znalazły się sytuacje, w ramach których dwa związki chemiczne nie tylko oddziałują ze sobą, ale dodatkowo rozprzestrzeniają się.
Czytaj też: Stworzyli długo wyczekiwany związek chemiczny. Na przełom czekaliśmy 120 lat
Wnioski wyciągnięte na podstawie eksperymentów mogą być zaskakująco rozległe, obejmując nie tylko dziedziny pokroju chemii i fizyki, ale również pozornie z nimi niezwiązane, takie jak lingwistyka czy finanse. Szczególnie skomplikowany obrót sprawy przyjmują, gdy do równania włącza się tzw. przepływy.
Sposobem na nowatorskie podejście do tematu okazało się działanie w warunkach nieważkości. Dzięki temu naukowcy byli w stanie wziąć pod uwagę znaczenie efektów dwuwymiarowych, które pozostawały poza zasięgiem w przypadku prostych, jednowymiarowych modeli. Eksperyment miał miejsce na pokładzie rakiety TEXUS-57 wystrzelonej w 2022 roku.
Aby dogłębnie zbadać zjawisko dyfuzji naukowcy wystrzelili rakietę na wysokość około 240 kilometrów. Przez prawie sześć minut utrzymywał się tam stan nieważkości
Na jej pokładzie znalazł się moduł wyposażony w trzy reaktory różniące się rozmiarami. Każdy z nich składał się ze szklanych płyt ułożonych jedna na drugiej. Rakieta w pewnym momencie osiągnęła pułap 240 kilometrów i przez blisko sześć minut utworzyła środowisko, w którym panowała niemal całkowita nieważkość. Wtedy rozpoczęła się właściwa część eksperymentu.
Jego przebieg śledziły trzy kamery obrazujące w wysokiej rozdzielczości. Specyficzne warunki, w jakich odbywały się te działania, sprawiły, iż naukowcy mogli obserwować zjawisko mieszania bez udziału innych, mogących w nieprzewidziany sposób wpływać na efekt końcowy.
Czytaj też: Naukowcy schwytali spadające swobodnie atomy w siatkę. Poszukiwali luk w teorii grawitacji
Jednym z kluczowych wniosków wyciągniętych przez członków zespołu badawczego było to, że w odniesieniu do bardzo płytkich reaktorów o wolnym przepływie można stosować proste modele jednowymiarowe. Kiedy w grę wchodzą większe reaktory bądź szybszy przepływ, to do akcji muszą wkroczyć modele dwuwymiarowe wykorzystujące zjawisko zwane dyspersją Taylora-Arisa. Wśród potencjalnych korzyści płynących z ostatnich eksperymentów można wymienić projektowanie wydajnych reaktorów służących na przykład do syntezy cząstek bądź transportu płynów w warstwach geologicznych. Perspektywy są więc kuszące.