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逆向操作 中国科学家让液滴变气泡

科普小知识2022-07-19 10:23:56
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本报北京9月11日电(记者张)一般来说,当泡沫破裂时,就会产生水滴。然而,在英国杂志《自然通讯》11日发表的一项物理研究中,一组中国科学家描述了一种逆向操作方法——将水滴转化为气泡。

据了解,这一成果有助于找到液-液界面的操纵方式,对软材料的制造具有一定的应用价值。

声悬浮技术是实现地面和空间条件下物料无容器处理的关键技术之一。声悬浮使液滴在声波的作用下悬浮在空气中,这是液滴动力学研究中常用的技术。

声压是被声波扰动后大气压力的变化,即大气压力的残余压力。利用声压,科学家可以将液滴压平成非常薄的液膜,并诱发屈曲现象,从而实现液滴的变形。

这一次,来自西北工业大学的臧都阳和他的同事将这些观察到的现象结合起来,控制了气泡的形成。

该研究小组首先通过声辐射力将液滴挤压成一层薄液膜,然后通过内部带有共振腔的超声波场将液膜弯曲成碗状。研究小组发现共振会扩大空腔,引导周围的液体表面弯曲,最后收缩成一个封闭的气泡。

研究人员观察到的过程指出了一种形成气泡的新方法,这种方法对于制备软物质如食品、化妆品和制药工业中的泡沫具有潜在的应用价值。