研究揭示了泡沫爆裂背后的原理
来源：cnBeta 2021-07-20 20:48:24
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斯坦福大学的研究人员进行了一项涉及高速摄像机的研究，以揭示气泡如何形成并最终破裂。该研究还使用分析模型来揭示一个新的爆裂过程。研究人员正在研究气泡的爆裂，看上去是很简单的事物，这种研究对于某些行业而言非常有价值，因为气泡在石油、制药和生物反应器行业是不受欢迎的。
在各种液体的制造过程或运输过程中，气泡的形成和破裂会给产品的质量带来问题。斯坦福大学的研究人员也在研究气泡背后的物理学，斯坦福大学的团队与一个国际科学合作组织合作，研究不同种类的气泡是如何破裂的，他们对表面嵌有蛋白质的气泡特别感兴趣，这种气泡在制药业和用于细胞培养的生物反应器中很常见。
研究小组发现，当用针刺破时，蛋白质气泡像花一样开放。研究员Vinny Chandran Suja说，在研究了这么多年的气泡物理学之后，有一个惊喜是，这是一个出乎意料的美丽现象。泡泡以不同的方式弹出，取决于它们的物理和化学特性，其中一个最重要的特性被称为粘弹性。
粘弹性是一种介于材料之间的状态，它不是完全的液体，也不是完全的弹性。与传统的肥皂泡不同，他们发现具有液体和固体两种性质的粘弹性气泡会变形，形成模仿花朵绽放的爆裂形状。为了看到爆裂过程的每一步，该团队使用了高速摄像机，每秒操作2万帧，以慢动作捕捉整个过程。
该团队在实验中把一个金属环浸泡在具有粘弹性的蛋白质溶液中。接下来，他们使用高度控制的气流小心翼翼地在金属环上充气，一旦气泡足够大，它们就会与一根针接触并爆裂。当气泡碰到针头时，表面就会像花瓣一样剥落下来。
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