我終于找到了有智能的液體，還教會(huì)了它走迷宮?。ù颂巼?yán)重誤）

其實(shí)是一個(gè)有關(guān)表面張力的實(shí)驗(yàn)，幾年前看到的時(shí)候就覺得很有趣，所以也自己實(shí)際試驗(yàn)了一下。效果遠(yuǎn)不能說完美，不過大體確實(shí)也有那個(gè)意思了。大家先來看看視頻的效果，后面有解釋。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)里的迷宮是在一塊大橡皮上用雕刻刀挖出來的，里面預(yù)先加的白色液體是牛奶。牛奶換成水應(yīng)該也有同樣的效果，原實(shí)驗(yàn)選擇它主要也是為了能看得更清楚。

玄機(jī)主要在于后面滴加的染色液體上。可以看出，這個(gè)液體加到迷宮起點(diǎn)之后是會(huì)自動(dòng)選擇“正確的道路”來前進(jìn)的。雖然液體加太多之后會(huì)溢出到其他死胡同的方向，但是液體前端剛剛到達(dá)分岔路的時(shí)候，可以明顯地看到一個(gè)選擇性拐彎的趨勢，就像下面的動(dòng)圖這樣：

實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果的關(guān)鍵就在于不平衡的表面張力。滴入的色素液體是一種表面張力更低的液體。此處為了降低表面張力，我在其中加入了酒精。而牛奶主要成分都是水，表面張力會(huì)比較高。

低表面張力的液體滴到高表面張力的液體當(dāng)中，由于表面張力不平衡，就會(huì)帶動(dòng)液體向表面張力高的一邊流動(dòng)，這種現(xiàn)象被稱為Marangoni效應(yīng)。因?yàn)槲业瘟吮容^多的液體進(jìn)去，藍(lán)色液體前進(jìn)的動(dòng)力肯定不只是表面張力，但這個(gè)因素對液體“選路”非常重要。

隨著流動(dòng)和擴(kuò)散，藍(lán)色部分的周圍也會(huì)形成一個(gè)表面張力的漸變梯度：靠近藍(lán)色液體的部分雖然看起來還是白色，但也不是純粹的牛奶了，而是混入了低表面張力的成分。越靠近藍(lán)色部分表面張力會(huì)變得越低，越遠(yuǎn)處受影響越小。

這個(gè)梯度的存在就會(huì)讓迷宮各條道路出現(xiàn)差異：正確的道路盡頭總是離藍(lán)色液體最遠(yuǎn)，所以這個(gè)盡頭依然保持著比其他地方更高的表面張力。表面張力的差異越大，液體流動(dòng)的動(dòng)力越大，因此液體就會(huì)更傾向于流向“正確的方向”，看起來就像是學(xué)會(huì)了走迷宮。

之前畫的一個(gè)示意圖：

理論上說有表面張力差異就會(huì)導(dǎo)向這個(gè)結(jié)果，但實(shí)際上要想現(xiàn)象好看也不太容易。我配的這個(gè)液體如果只靠表面張力帶動(dòng)會(huì)流動(dòng)比較慢，所以多加了一些，但是這樣就會(huì)有些藍(lán)色液體溢出到其他不正確的分支里面。原實(shí)驗(yàn)說是加了肥皂水之類的表面活性劑，不過我沒有進(jìn)行這方面測試。

不是特別推薦的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，做起來挺麻煩的，我開始單是思考如何做一個(gè)不漏水又不太浪費(fèi)牛奶的迷宮都想了好久……不過看看倒還算有趣。原版效果可以看這里→動(dòng)圖欣賞：肥皂水也會(huì)走迷宮？