液膜被铜针穿透时仍能保握不闹翻。 受访者供图
近日，西北工业大学物理科学与本事学院阐明臧渡洋团队得胜制备出地球上最“龟龄”气泡，在声悬浮条目下气泡保握时候可达23分36秒，且在被直径0.8毫米的热铜针穿透时，悬浮气泡仍能保握不闹翻。联系推敲论文发表于国外期刊《液滴》，且被《当然》杂志“亮点推敲”栏目报说念。该效果还创下吉尼斯寰宇记载。
气泡“增寿”濒临穷苦
气泡因其特有的界面物理化学性质及能源学行动，相配是气泡膜可为好多特定的物理化学经由提供特有的传热传质鸿沟条目和二维柔性拘谨，在材料工程、流体物理、生命科学和环境科学等范围有浩繁应用出息。
不外，由于重力导致的排液以及气泡自身的大比名义积，气泡天生不相识。臧渡洋先容，当然界中常见的气泡只可存在数秒，而且触之即破，生命周期短、相识性差的特质极大制约了其在坐褥生计中的应用。为气泡“增寿”，成为流体物理和软物资等范围学者和工程师濒临的挑战。
科研东说念主员时常使用名义活性剂或微/纳米颗粒等四肢相识剂来阻止重力引起的排液，从而延迟气泡寿命。但化学相识剂的加入会不行幸免地导致气泡被“轻侮”，因此在特定坐褥条目下，这一方法并不适用。
为了琢磨不引入化学相识剂而得到“龟龄”气泡的方法，推敲东说念主员曾在国外空间站径直愚弄微重力条目阻止排液，收尾了纯水气泡的相识和较龟龄命。那么，能否在大地常重力条目下寻找不引入化学相识剂的气泡相识方法？这成为亟待处分的问题。
巧合发现相识泡泡
臧渡洋团队弥远围绕软物资和复杂流体开展推敲，其导师中国科学院院士、西北工业大学阐明魏炳波所建立和发展的声悬浮本事为气泡推敲提供了新的辅导。
声悬浮便是愚弄辐射端与反射端间的驻波声场，使液滴等物体在空中悬浮起来，而不会陨落。这是因为波节点处的声辐射力不错均衡物体的重力，使物体保握悬浮情状。
在开展超声“吹泡泡”的酷好酷好执行时，臧渡洋团队成员建议了一个设思：“既然超声能使液滴悬浮而不陨落，那么它是否相通能进攻气泡液膜内的液体向卑劣动呢？”执行经由中，他们巧合发现，在声悬浮条目下，液滴能移动为气泡，而况这些声悬浮气泡的存活时候彰着长于旧例气泡。更令东说念主赞赏的是，即便使用针头进行穿刺，这些气泡仍能保握竣工性。
声场中的气泡为奈何此“坚固”且“龟龄”？臧渡洋团队发现，声悬浮气泡膜内的重力排液被显耀阻止了，从而赋予声悬浮气泡超相识性。
“这种超相识性是由于声场在悬浮气泡表里名义所酿成的特有声辐射压散播。这么的声辐射压散播均衡了液体重力，收尾了气泡的相识悬浮，还对气泡膜施加了挤压作用。这一作用对消了静水压力，从而阻止了气泡膜中的重力排液景象。”臧渡洋说，通过调治声场强度，还不错调整声辐射压散播，从而得到模样互异的声悬浮气泡。
据了解，这种无固体名义构兵、无化学“轻侮”、超相识的声悬浮气泡有望平淡应用于诸多范围。改日，臧渡洋团队将连续围绕声悬浮气泡开展联系推敲，探索气泡的名义特质及能源学、热力学性质，为声悬浮气泡在材料工程、流体物理、生命科学等范围的实质应用提供表面维持。
（记者 王禹涵）