Stoppe såpeboblenes virvler - og hvorfor

We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Såpebobler har alltid fylt oss med undring. Det gåtefulle fargespillet på tvers av barnas overflate, og inspirerer forskere til å utforske kreftene på jobb i denne fantastiske mikrokosmos. Fra optikk til væskedynamikk har store hoder studert den kaotiske aktiviteten i dette enkle systemet i generasjoner. Nå kontrollerer forskere fra Stanford University disse ustabilitetene, noe som fører til spennende muligheter innen felt som spenner fra medisin til matteknologi.
[Bildekilde:Væsker for fysisk gjennomgang]
Dette fantastiske kalejdoskopet av farger skyldes i stor grad Marangoni-effekten. Denne effekten er forårsaket av bevegelse av grenselagmolekyler fra områder med lav til høy overflatespenning. I en verden først har Stanford-forskerteamet klart å stoppe disse strømningene, slik at de kan undersøkes nærmere.
Professor Gerald Fuller, som var medforfatter av de publiserte funnene, sa 'Vi var i stand til å faktisk stoppe Marangoni-strømningene. Arrester dem. Det var et bemerkelsesverdig fenomen og med veldig delikat kontroll over disse strømningene og disse mønstrene. '
[Bildekilde: Væsker for fysisk gjennomgang]
Gjennom gjentatt heving og pausing av en luftboble på 1 millimeter gjennom overflaten til en såpevæske, klarte teamet å stoppe det forrige laget av Marangoni-strømmer på boblenes overflate gjennom generering av et nytt lag. Disse fangede strømningene blir sammenlignet med å fryse en bølgende krasj.
Hovedforfatter av forskningen, Saad Bhamla, sa 'Fargene på boblene indikerer tykkelsen på filmen, så du har disse dalene og åsene som er i en geometrisk frustrert tilstand på en overflate som i seg selv er kortvarig. Et interessant spørsmål er hvorfor du er i stand til å gjøre det i utgangspunktet. '
Enkle, rimelige analoger for mer komplekse systemer er høyt verdsatt i forskningsmiljøet. Bobler er et enestående eksempel på en enkel å manipulere modell med fantastisk muligheter for eksperimentering. Bhamla forklarte:
'Du forventer nesten at ting som er dagligdagse - daglige gjenstander, enkle ting - er funnet ut. Du tar det for gitt. Hvis du stiller spørsmålet 'Hvorfor?' Har selv de enkleste tingene mye som vi kan oppdage om dem fordi vi har bedre verktøy i dag, har vi bedre teknikker i dag. '
Fra Newtons studie av optikk til de Gennes 'nobelpris i 1991 for fysikkforedrag, har bobler spilt en rolle i utallige vitenskapelige studieretninger. Basert på deres tidligere arbeid med bruk av overflateaktive stoffer i medisin, utforsker teamet applikasjoner så forskjellige som ølskumkvalitet, olje-vann-separasjon og uønskede bobler i medikamentformuleringer.
'Når du setter pris på forekomsten av overflateaktivt skum i matvarer og i personlige produkter, innser du at det er behov for å forstå levetiden til disse systemene,' sa Fuller.
Vinner av Milton Van Dyke Award fra American Physical Society, denne videoen viser skjønnheten til immobiliserte bølger på overflaten av en boble:
Les teamets forskningsoppgave her.
SE OGSÅ: Antibubbler fascinerer små anomalier i fysikk
Via: Stanford
Skrevet av Jody Binns
Takk, jeg likte det virkelig.
This idea would have just by the way
Veldig bra.
This excellent idea has to be purposely