Sejak abad ke-17, kejatuhan Putera Rupert telah membuat saintis bingung. Titik dibuat dengan mencelupkan kalsium soda-limau atau kaca batu salutan dalam air sejuk, yang membentuk sekeping kaca berbentuk berudu. Walaupun kepala kejatuhan amat kuat dan dapat menahan segala-galanya dari pukulan tukul untuk melancarkan peluru, hanya menjentikkan ekor kristal dapat menyebabkan seluruh benda pecah menjadi bubuk. Kini, seperti yang dilaporkan oleh David Szondy di laporan Atlas Baru, para penyelidik akhirnya menemukan rahsia di sebalik titik-titik ini.
Kembali pada tahun 1994, para penyelidik menggunakan fotografi berkelajuan tinggi untuk merekod dan menganalisis cara penurunan itu, laporan Lisa Zyga untuk Phys.org. Mereka membuat kesimpulan bahawa permukaan titisan itu mempunyai tekanan mampatan yang tinggi manakala bahagian dalam tetes di bawah tekanan tinggi. Walaupun kombo itu menjadikan kepala sangat kuat, ia tidak berada dalam keseimbangan, yang bermaksud walaupun gangguan yang sedikit pada ekor menyebabkan semuanya menjadi kestabilan dan hancur. Malah, retak bergerak pada 4, 000 batu sejam, yang menghancurkan kaca.
Tetapi tidak sampai kemajuan teknologi baru-baru ini yang penyelidik dapat memeriksa pengedaran tegasan secara terperinci. Mereka menggunakan jenis mikroskop yang dikenali sebagai polariskop penghantaran untuk mengkaji ketegangan dalam kaca. Dengan menghantar lampu LED merah melalui kejatuhan sementara ia terendam dalam cecair yang jelas, mereka dapat mengukur bagaimana tekanan dalam penurunan melambatkan cahaya. Kesan keseluruhan ialah peta optik berwarna pelangi daya dalam kejatuhan. Dengan menggunakan model matematik, penyelidik kemudian mengira pelbagai gaya dalaman dan luaran. Mereka terperinci keputusan mereka tahun lepas dalam jurnal Applied Physics Letters.
Tekanan sepanjang Drop Prince Rupert (Aben et al / Institut Fizik Amerika) Tekanan mampat di sekitar kepala titisan dikira menjadi antara 29 hingga 50 tan setiap inci persegi, menjadikan kaca itu kuat seperti beberapa jenis keluli. Tetapi kekuatan itu hanya wujud dalam lapisan nipis yang hanya sepuluh peratus diameter kepala.
Untuk memecahkan drop, retak perlu melalui lapisan itu dan mencapai zon ketegangan dalaman. Tetapi lapisan luar begitu kuat sehingga kebanyakan retakan hanya membentuk web labah-labah di sepanjang permukaan. Walau bagaimanapun, ekor adalah cerita lain. Ini wisp tipis kaca mudah rosak, menyediakan pautan langsung ke zon ketegangan dalaman yang sensitif. Oleh itu apabila ia pecah, seluruh kaca menggegarkan.
Pembentukan zon kekuatan dan kelemahan mempunyai kaitan dengan bagaimana bentuk titisan. "Permukaan titisan menyejukkan lebih cepat daripada pedalaman, menghasilkan gabungan tekanan mampatan di permukaan, dan mengimbangi tegangan tegangan atau menarik di bahagian dalam titisan, " menurut siaran media.
"Tekanan tegangan adalah apa yang menyebabkan bahan menjadi patah, sama dengan merobek sekeping kertas pada separuh, " Koushik Viswanathan dari Purdue University, seorang penulis kertas, berkata dalam siaran akhbar. "Tetapi jika anda boleh mengubah tegangan tegangan kepada tekanan mampatan, maka menjadi sukar bagi retakan untuk tumbuh, dan inilah yang terjadi di bahagian kepala kejatuhan Prince Rupert."
Penyelidik telah hairan mengenai penurunan ini selama kira-kira 400 tahun. Mereka dinamakan sempena Prince Rupert dari Jerman yang memberikan lima tetes pelik kepada Charles II dari England. Sejak itu, para saintis telah berusaha untuk membuat apa yang menjadikan penurunan itu begitu kuat. Orang telah mencuba segala-galanya untuk memecahkan tadpole kaca gila ini daripada menembak jatuh untuk memecahkan mereka dalam mesin hidraulik. Tetapi percubaan-percubaan ini penting untuk lebih daripada sekadar kesenangan cuba untuk menghancurkan struktur (walaupun sangat menyenangkan untuk ditonton).
Seperti yang dilaporkan oleh Andrew Liszewski di Gizmodo, pembelajaran mengenai titisan boleh membawa kepada jenis baru kaca pecah dan, yang paling penting, skrin telefon bimbit yang tidak dapat dihancurkan.
