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科学家揭示气泡破灭物理学过程

  科学家揭示泡沫物理过程

  事情的表面上,泡沫的破裂似乎是一个简单而平淡的事件。在6月10日的“自然”杂志上,哈佛大学的工程师们报告说,与微妙而复杂的物理过程背后相反,泡沫破灭了。
\\ u0026>泡沫不是简单的消失,一个巨大的泡沫将消散在一串小泡中。这一发现可以看作是在“爆破”科学领域取得的进展。
\\ u0026>灵感来源于场合
\\ u0026 nbsp;哈佛大学工程与应用科学系研究生James Byrd及其同事偶然发现了这个普通法。他们说水槽里的泡沫和海洋里的泡沫完全一样。哈佛大学工程与应用科学系前副教授劳伦特·科宾(Laurent Corbin)受伯德和文章的作者之一的启发,研究了实验室午夜会议期间爆裂气泡是如何爆炸的。当时他们正在研究在不同的表面上散布气泡的方法,他们都注意到了产生的小气泡串,并决定仔细观察。
\\ u0026> “从那时起,每当下雨的时候,我都要围着水坑去看看泡沫的爆发,”伯德说,“当我在海里游泳的时候,我必须在眼前盯着看看你是否能观察到同样的效果我很快就意识到这种现象无处不在“
>泡沫接近固体或液体界面时接近半球形状,当这些半球形气泡破裂时,分两步产生一系列小气泡,尽管产生的小气泡已经很普遍,但这些小气泡如何产生据伯德认为,气泡的表面性质在这个过程中起着关键的作用,因为这种形状使气泡具有比外部更高的内部压力,一旦气泡破坏了平衡(如爆裂),表面张力会产生一个战争d力量。第一步,当气泡收缩时,作用在气泡上的力使气泡覆盖自身,从而在气环内截留气囊。在第二步,表面张力使气囊破裂成一系列较小的气泡。它就像喷头里的小水流,由于表面张力而变成一滴水。
\\ u0026>然而,这种级联效应是暂时的,迄今为止在实验中没有发生两次以上。最小的气泡不再形成一个球形的盖子,并重新融化成液体,这是级联的结束。
\\ u0026>这个过程是美丽而复杂的吗?\\ u0026>
因为爆发过程发生得如此之快以至于肉眼无法看到。该团队使用高速摄像头来捕捉泡沫破裂。根据他们观察到的视频,他们构建了一个数学模型来测试和复制他们的实验假设。
\\ u0026>泡沫破裂背后的物理看起来完全不受泡沫材料的影响。研究人员惊奇地发现,即使在粘度高达5000倍的水溶液中,仍然在粘稠的液体如油中观察到小的泡沫线效应。伯德希望继续研究类似裂化效应的更具体的材料,如熔融玻璃,岩浆和泥浆。
\\ u0026>虽然了解泡沫破裂在短期内可能无法提供任何实际应用,但研究人员预计,知道如何从较大的泡沫中创建小泡沫可能有助于有朝一日了解每一个。
\\ u0026>普林斯顿大学机械与航空航天工程教授霍华德·斯通(Howard Stone)说:“我们为观察这些小气泡串的原因提供了一个一般的解释。 “我们认为研究的关键之一是大气泡在气溶胶形成中的作用。”众所周知,小气泡在液体表面破裂时会喷出小液滴。这种效果在碳酸水中很容易观察到。气泡介导的气溶胶也与健康和气候应用有关。这些液滴可以将诸如可溶性气体或盐之类的任何导电材料输送到诸如海洋的广阔水域的空气中。
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在家做个测试,
“使用专门的设备或仪器,必须观察到许多尖端的科学成果”。我喜欢这项研究的原因是,因为任何人都可以看到他们的厨房的整体效果,“伯德总结说。虽然这是一个相对简单的效果,但最终会得到美观的图形,并得出一般结论。 “
”水,玻璃和稻草。通过将稻草浸入水中,将其浸泡在肥皂水中,并将其放在玻璃上,同时吹稻草的另一端以创建玻璃的一个半球泡沫约2厘米到3厘米大。
现在你只需要静静地等待一个泡泡破裂,如果你不耐烦,可以用手掰开。仔细观察泡沫的边缘,可以看到那串漂亮的小泡泡。 (来源:冯卫东科技日报)

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