西北工大團(tuán)隊(duì)制備“地面上最長壽命氣泡”

　　本報(bào)訊（通訊員 潘子祺 鈕荷雯 記者 馮麗）近日，西北工業(yè)大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院臧渡洋教授團(tuán)隊(duì)收到一份吉尼斯世界紀(jì)錄證書——該團(tuán)隊(duì)成功創(chuàng)下吉尼斯世界紀(jì)錄，制備出“地面上最長壽命氣泡”。在聲懸浮條件下，氣泡保持時(shí)間可達(dá)到23分36秒，且在被直徑為0.8毫米的熱銅針穿透時(shí)懸浮氣泡仍能保持不破裂。

　　氣泡有著獨(dú)特的界面物理化學(xué)性質(zhì)及其動(dòng)力學(xué)行為，特別是氣泡膜為許多特定的物理化學(xué)過程提供了獨(dú)特的傳熱傳質(zhì)邊界條件和二維柔性約束，其在材料工程、流體物理、生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　自然界中常見的氣泡往往只能存在數(shù)秒且觸之即破，這種生命周期短和穩(wěn)定性差的特性極大制約了其在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。為了探究不引入化學(xué)穩(wěn)定劑而獲得長壽命氣泡的方法，研究學(xué)者曾在國際空間站直接利用微重力條件抑制排液，實(shí)現(xiàn)了純水氣泡的穩(wěn)定和較長壽命。但成本極高，而且不便于結(jié)合其他研究手段進(jìn)行復(fù)雜實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

　　“超聲既然能使液滴懸浮而不墜落，那能否使氣泡液膜中的液體不往下流動(dòng)（排液）呢？”在這一問題的驅(qū)動(dòng)下，臧渡洋開始帶領(lǐng)本科生開展超聲“吹泡泡”的興趣實(shí)驗(yàn)。在一次實(shí)驗(yàn)中，課題組學(xué)生偶然發(fā)現(xiàn)，聲懸浮條件下液滴可以轉(zhuǎn)變?yōu)闅馀荩衣晳腋馀荽婊顣r(shí)間顯著優(yōu)于常規(guī)氣泡，甚至使用針頭去穿刺仍能夠保持完整。臧渡洋組織研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這一問題展開深入探索歸納，并最終揭示了聲懸浮氣泡的超穩(wěn)定性是由于氣泡內(nèi)外表面的聲輻射力顯著抑制了重力排液。

《中國教育報(bào)》2024年10月22日 第03版