În anul 1871, matematicianul Lord Kelvin descria o formă ciudată, despre care s-a considerat faptul că ar trebui să aibă un comportament neobișnuit într-un fluid. Aceasta a fost studiată complet, în cele din urmă, în lumea reală, grație imprimării 3D. Comportamentul formei, denumită helicoid izotrop, a fost descris în manualele de dinamică a fluidelor, dar, până în prezent, nu fusese analizat în mod direct.
Un helicoid izotrop trebuie să prezinte același coeficient de frecare în fluid, indiferent de orientarea acestuia (precum o sferă), dar, de asemenea, el trebuie să se rotească pe măsură ce se deplasează prin fluid. Deci, dacă un helicoid izotrop este introdus într-un lichid vâscos, acesta ar trebui să se rotească pe măsură ce se scufundă, similar cu modul de rotire a unei elice.
Greg Voth și colegii acestuia din cadrul Universității Wesleyan din Middletown, Connecticut, au imprimat 3D cinci forme diferite, care ar trebui să aibă comportamentul helicoizilor izotropi, fiecare dintre acestea având un diametru de aproximativ un centimetru, și le-au introdus într-un rezervor cu ulei siliconic. Cercetătorii nu au reușit să detecteze rotația niciuneia dintre forme, ceea ce înseamnă că predicțiile cu privire la helicoizii izotrop pot fi greșite.
„Bănuiesc că în trecut oamenii au mai încercat să fabrice aceste particule, dar ei au fost limitați de defecte în fabricație”, a declarat Voth.
Aprofundând fenomenele hidrodinamice, cercetătorii au determinat faptul că există aproape sigur o legătură, sau cuplare, între mișcarea și rotația particulelor lor, ceea ce înseamnă că acestea îndeplinesc criteriile lui Kelvin. Totuși, această legătură a fost mult prea slabă pentru a se crea vreun efect detectabil.
„Cuplajul este mic, dar încă există”, a declarat Voth. În prezent, el și echipa sa lucrează la proiectarea unui helicoid izotrop care să prezinte o cuplare măsurabilă, ceea ce ar putea confirma în cele din urmă teoria lui Kelvin.
