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吹泡泡是简单又快乐的小游戏,飘在空中的泡泡浪漫又灵动。当趣味游戏遇上科学知识,会碰撞出怎样的火花?当我们对着蘸有泡泡水的泡泡圈吹气时,气流压力推动液膜扩张并包裹空气,最终形成球体飘向空中。

自然条件下,气泡形成后会受到重力的影响,其液膜四周的薄厚逐渐失衡,使得气泡在存留几秒后便会破裂。为延长气泡寿命,科研人员通常使用化学稳定剂来抑制重力引起的气泡排液,但其加入不可避免地会导致气泡被“污染”。

为解决这一问题,有研究人员曾在国际空间站直接利用微重力条件抑制气泡排液,成功实现了纯水气泡的稳定留存和较长寿命。但这一操作成本极高,且不利于结合其他研究手段进行复杂实验设计。

最近,我国科研人员成功制备出“地面上最长寿命气泡”,创下吉尼斯世界纪录。在声悬浮条件下,气泡留存时长可达到23分36秒,且在被直径为0.8毫米的热铜针穿透时,悬浮气泡仍然不破。

在此实验中,科研人员利用驻波声场(由两列频率相同、振幅相等、传播方向相反的声波相互叠加形成的特殊声场),在悬浮气泡内外表面产生独特的声辐射压力分布,一方面平衡液体重力,让气泡稳定悬浮不坠落;另一方面对气泡膜形成挤压作用,抵消静水压力,从而显著抑制导致普通气泡短寿的重力排液现象,使气泡液膜保持均匀稳定。

这项技术不仅创造了吉尼斯世界纪录,更为地面模拟微重力环境提供了新方法,为多个科研领域打开新大门。
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责任编辑|赵青云 原飞燕
运营编辑|原飞燕
质量审核 | 李雅欣
图文来源 | 《知识就是力量》杂志《神奇泡泡》,脚本/吴双() 绘图/张玲,原文有删改,原创作品转载请注明来源。
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