Há uma demonstração científica popular comum envolvendo “barcos de sabão”, em que o sabão líquido derramado na superfície da água cria um fluxo propulsivo impulsionado por gradientes na tensão superficial. Mas não dura muito, pois os surfactantes com sabão saturam rapidamente a superfície da água, eliminando a tensão superficial. Usar etanol para criar “barcos de coquetéis” semelhantes pode estender significativamente o efeito porque o álcool evapora em vez de saturar a água.
Essa simples demonstração em sala de aula também poderia ser usada para impulsionar pequenos dispositivos robóticos através de superfícies líquidas para realizar diversas tarefas ambientais ou industriais, de acordo com uma pré-impressão postado no arXiv de física. Os autores também exploraram o chamado “Efeito Cheerios” como um meio de automontagem para criar grupos de pequenos robôs movidos a etanol.
Conforme relatado anteriormente, aqueles que amam seus Cheerios no café da manhã estão bem familiarizados com a forma como os últimos saborosos “O”s tendem a se amontoar na tigela: indo para o centro ou para as bordas externas. O “efeito Cheerios é encontrado em toda a natureza, como em grãos de pólen (ou, alternativamente, ovos de mosquitos ou besouros) flutuando no topo de um lago; pequenas moedas flutuando em uma tigela com água; ou formigas de fogo amontoadas formar jangadas salva-vidas durante as inundações. UM artigo de 2005 no American Journal of Physics delineou a física subjacente, identificando o culpado como uma combinação de flutuabilidade, tensão superficial e o chamado “menisco efeito.”
Tudo isso resulta em um tipo de ação capilar. Basicamente, a massa dos Cheerios é insuficiente para quebrar a tensão superficial do leite. Mas é suficiente fazer um pequeno amassado na superfície do leite na tigela, de modo que, se dois Cheerios estiverem suficientemente próximos, a superfície curva do líquido (menisco) fará com que eles se desloquem naturalmente um em direção ao outro. Os “dentes” se fundem e os “O” se unem. Adicione outro Cheerio à mistura e ele também seguirá a curvatura do leite para se deslocar em direção aos seus companheiros “O”.
Os físicos fizeram o primeiras medições diretas das várias forças atuantes no fenômeno em 2019. E eles encontraram um fator extra subjacente ao efeito Cheerios: os discos inclinaram-se um em direção ao outro à medida que se aproximavam na água. Assim, os discos empurraram com mais força a superfície da água, resultando num recuo do líquido. É isso que leva a um aumento na atração entre os dois discos.
