创吉尼斯世界纪录的西工大团队制作了“地上寿命最长的泡泡”

2024-10-15

IT 世家 10 月 13 西北工业大学日新闻 10 月 12 日前,臧渡洋教授团队成功创造了吉尼斯世界纪录,制造了“地面上寿命最长的气泡”。在漂浮的声音环境中,气泡可以保持时间 23 分 36 秒,并且直径为 0.8 当毫米的热铜针穿过时,漂浮的气泡仍然可以保持不破裂。


据报道,由于气泡独特的页面物理化学特性及其动力学行为,特别是气泡垫为许多特定的物理化学过程提供了独特的传热传质初始条件和二维软约束,在材料工程、流体物理、生命科学、环境科学等领域具有广阔的应用前景。然而,气泡天生不稳定,因为重力导致的出液和气泡本身的大比表面。


通过对臧渡洋教授研究小组的深入探索和总结,最终揭示了声浮气泡的超稳定性由于气泡内外表面的声辐射力显著抑制了重力出液所致。。这项研究的结果是“ Extraordinary stability of surfactant-free bubbles suspended in ultrasound "问题世界著名的学术期刊发表 Droplet 上面(期刊封面故事) Nature 报道期刊亮点。


这一结果首创了一种通过超声波浮动稳定气泡的新方法,并进一步揭示了造成这种超稳定的物理机制,在常规重力环境下,使气泡长时间保持稳定。,在空间环境中达到与太空站微重力环境相媲美的抑制出液效果,为气泡和气泡垫研究提供了地面模拟方法。


文章中,团队提出,在声音漂浮环境中,声音共振机制形成的声音漂浮气泡的稳定性得到了显著提高,超声波环境中可能存在。 15分钟。即使没有表面活性剂的稳定作用,纯净水泡也能稳定 7min 以上,与常规气泡相比,这个寿命提高了2个以上。


此外,实验证明,在声场的稳定作用下,气泡甚至可以在针刺等外界干扰下保持稳定。这种超稳定性是由于驻波音场在漂浮气泡的内外表面提供了独特的声辐射压力分布。一方面,这种声辐射压力分布平衡了液体重力,完成了稳定的漂浮。另一方面,它为气泡垫提供了挤压作用,抵消了静水压力,从而抑制了重力出液。通过改变声场强度,可以调节声辐射压的分布,从而获得不同形式的声浮气泡。


以此为指导,臧渡洋教授课题组制定了“地上寿命最长的气泡”,并创造了吉尼斯世界纪录:气泡保持时间在声漂浮环境中达到。 23 分 36 秒。


IT 世家从西工大官方获悉,这种无固体表面接触、无化学“污染”、超级稳定的声浮气泡它在科学研究和工业生产中具有很大的应用价值。例如,超稳定气泡有利于测量液体的表面张力及其流变特性;可作为气溶胶颗粒液基材料的收集和分析;可作为理想的生物 / 化学反应器,用于晶体生长和细胞培养的液体模板 / 独特的微环境等。


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