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23分36秒新紀錄!西工大這項成果如何做到的?

   發布時間:2024-10-13 00:24 作者:柳晴雪

近日,西北工業大學物理科學與技術學院傳來喜訊,臧渡洋教授團隊收到了一份特別的快遞——吉尼斯世界紀錄證書,表彰他們在氣泡研究領域取得的突破性成就。

臧渡洋教授團隊成功創下了吉尼斯世界紀錄,他們制備出的“地面上最長壽命氣泡”在聲懸浮條件下保持了23分36秒,且在被直徑為0.8毫米的熱銅針穿透時,懸浮氣泡仍能保持不破裂,這一成果展示了氣泡研究的新高度。

氣泡,這個在生產生活中熟悉且不可或缺的角色,其壽命在自然條件下卻十分短暫。為了延長氣泡的壽命,科研人員通常使用表面活性劑或微/納米顆粒等作為穩定劑,但這種方法不可避免地會導致氣泡的“污染”,在特定生產條件下并不適用。因此,如何在地面常重力條件下尋找一種不引入化學穩定劑的氣泡穩定方法,成為了亟待解決的問題。

臧渡洋教授團隊從超聲懸浮的現象中獲得了靈感。在一次實驗中,他們偶然發現聲懸浮條件下液滴可以轉變為氣泡,且聲懸浮氣泡的存活時間顯著優于常規氣泡,甚至使用針頭去穿刺仍能保持完整。這一發現激發了他們深入探索的興趣。

經過深入研究,臧渡洋教授團隊揭示了聲懸浮氣泡的超穩定性是由于氣泡內外表面的聲輻射力顯著抑制了重力排液導致的。這一研究成果發表在國際知名學術期刊《Droplet》上,并受到了《Nature》期刊的亮點報道。

該成果不僅首創了通過超聲懸浮穩定氣泡的新方法,還進一步揭示了造成這種超穩定性的物理機制,實現了在常規重力條件下使氣泡保持長時間穩定,達到了媲美空間站中微重力環境抑制排液的效果。這一成果為氣泡及氣泡膜研究提供了地面模擬途徑,具有重大的科學意義和應用價值。

以此成果為指引,臧渡洋教授課題組制備出了“地面上最長壽命氣泡”,并成功創下吉尼斯世界紀錄。這種無固體表面接觸、無化學“污染”、超穩定的聲懸浮氣泡在科學研究和工業生產中具有極大的應用前景。

小小的氣泡蘊含著大學問,臧渡洋教授團隊的這一研究成果無疑為氣泡研究領域注入了新的活力。他們的創新精神和科研實力值得我們點贊!

 
 
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