Pisaraklusteri on kuusikulmainen rakenne kondensaattimikropisaroista (ominaishalkaisija 20–200 µm), jotka leijuvat pisaran halkaisijaa vastaavalla etäisyydellä aktiivisesti haihtuvan nesteen vaakasuoran kerroksen vapaan pinnan yläpuolella. Ensimmäinen kuvaus ilmiöstä ja sen lisääntymiselle välttämättömistä olosuhteista löytyy julkaisusta [1] .
Pohjimmiltaan tärkeää pisaraklusterin muodostumiselle ja vakaalle olemassaololle on neste-kaasun rajapinnan (IFP) kuumenemisen paikallinen luonne, kun taas kerroksessa ei pitäisi esiintyä lämpökapillaarivirtoja. Tällaiset olosuhteet toteutuvat nesteissä, joilla on korkea pintajännitys, pinta-aktiivisten aineiden (pinta-aktiivisten aineiden) epäpuhtauksien läsnä ollessa. Erityisesti ilmiö toistetaan kokeissa glyserolin, bentsyylialkoholin, etyleeniglykolin kanssa, mutta historiallisesti suurin osa tutkimuksesta on tehty vedellä. Monitoimilaitteen paikallisesti lämmitetyn osan yläpuolella höyry jäähtyy nopeasti liikkuessaan pois nestepinnasta. Tämän seurauksena kaasumaiseen väliaineeseen muodostuu mikropisaroita, joista osa putoaa MFP:lle muodostaen klusterin. Pisaraklusteri tarjoaa ylimääräisen energian hajautusmekanismin ja on dissipatiivinen rakenne [2] . Pisaraklusterin levitaatio johtuu pallomaisten pisaroiden aerodynaamisesta vastustusvoimasta höyry-ilmasuihkulle, joka muodostuu MFP:n lämmitetyn alueen päälle [3] . On olemassa kaksi pääkäsitettä, jotka selittävät pisaraklusterin kuusikulmaisen rakenteen muodostumismekanismin: pisaroiden lyhyen kantaman hylkivät voimat ovat toisen käsitteen kannalta aerodynaamisia [4] . Toisen näkökulmasta ne syntyvät pisaroiden keräämän sähkövarauksen vaikutuksesta [5] . Pisaran pinnan ala- ja yläosan lämpötilaero saavuttaa useita asteita, samalla pisaran muodostumisen kondensaatiomekanismi estää pinta-aktiivisten aineiden kertymisen siihen. Tällaisissa olosuhteissa termokapillaarivirtaukset kehittyvät pisaraina, joiden nopeus voi olla verrattavissa klusterin ympärillä virtaavan höyry-ilmasuihkun nopeuteen. Tämän seurauksena klusterille on ominaista erittäin monimutkaiset ja monipuoliset aerodynaamiset vaikutukset: putoamisen yhdistelmä peräkkäin [6] , useiden pisaroiden nopea pyöriminen yhteisen keskuksen ympäri (katso video) jne.