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超声“吹”出地球上最“长寿”气泡

发布日期:2024/11/1 10:09:32      来源:      作者:
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      近日,西北工业大学物理科学与技术学院教授臧渡洋团队成功制备出地球上最“长寿”气泡,在声悬浮条件下气泡保持时间可达23分36秒,且在被直径0.8毫米的热铜针穿透时,悬浮气泡仍能保持不破裂。该成果还创下吉尼斯世界纪录。
      气泡因其独特的界面物理化学性质及动力学行为,特别是气泡膜可为许多特定的物理化学过程提供独特的传热传质边界条件和二维柔性约束,在材料工程、流体物理、生命科学和环境科学等领域有广阔应用前景。
      不过,由于重力导致的排液以及气泡本身的大比表面积,气泡天生不稳定。为气泡“增寿”,成为流体物理和软物质等领域学者和工程师面临的挑战。
      臧渡洋团队长期围绕软物质和复杂流体开展研究。在开展超声“吹泡泡”的兴趣实验时,臧渡洋团队成员提出了一个设想:“既然超声能使液滴悬浮而不坠落,那么它是否同样能阻止气泡液膜内的液体向下流动呢?”实验过程中,他们偶然发现,在声悬浮条件下,液滴能转变为气泡,并且这些声悬浮气泡的存活时间明显长于常规气泡。更令人惊奇的是,即便使用针头进行穿刺,这些气泡仍能保持完整性。
      据悉,这种无固体表面接触、无化学“污染”、超稳定的声悬浮气泡有望广泛应用于诸多领域。未来,臧渡洋团队将继续围绕声悬浮气泡开展相关研究,探索气泡的表面特性及动力学、热力学性质,为声悬浮气泡在材料工程、流体物理等领域的实际应用提供理论支持。

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