反泡泡
反泡泡是由空气薄膜围绕的液滴[2][3][4]， 和由球形的液体包围空气的空气泡沫相反。当液滴流动在相同的液体或另一种液体的表面，或直接浸入于液体时，会形成反泡泡。它们可以穿过液体的表面。在穿过水表面时，它们也被称为水球。[5]反泡泡也可以完全浸入液体之中。
空气泡与反泡泡间的差异
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反泡泡和空气泡的性质不同，有三种方法可以将二者加以区分:
- 反泡泡透过表面张力保持在同一个位置，并于水面上快速移动。 反泡泡的移动方式可以被看作是以类似于撞球的方式将水面上的其他物体，如泡沫，从容器的侧面冲走。[6][7]
- 在一般情况下，反泡泡只能存在很短一段时间。以肥皂水制成的空气泡可以持续数分钟，而反泡泡则通常只能维持几秒或更短的时间[6]。然而，如果反泡泡内部和外部液体之间的电位相等，则可以使反泡泡的持续时间空气泡相同甚至更久。通过在反泡泡的空气与水的界面吸附胶体颗粒，人们也能制造出持续十小时的反泡泡。[8]
- 反泡泡与空气泡折射光线的方式不同。因为它们是水滴，所以进入它们的光线折射回光源的方式与彩虹相同。 也因为这种折射，反泡泡具有明亮的外观。
反泡泡的潜在用途
[编辑]如果可以使反泡泡稳定，则可以使用它来形成持久的泡沫，也就是“反泡沫”。反泡沫可用作润滑剂，而反泡沫的空气薄膜也可用来过滤空气或其他气体。
反泡泡本身亦可用于化学相关工业，例如从烟囱中去除污染物。人们还可以用另一种液体代替反泡泡中的空气薄膜，透过在药物周围产生液体聚合物，将反泡泡用于药物运输。紫外线固化聚合物可将产生药物填充在胶囊中。
维持时间
[编辑]通过振动反泡泡下方的水，水面反泡泡的维持时间可无限期延长。[9][10]这种现象被称为“步行泡泡”，是一种量子力学的行为模型。[11]
参见
[编辑]参考资料
[编辑]引用
[编辑]- ^ antibubble.com. antibubble.com. [2017-05-03]. （原始内容存档于2018-04-25） （英语）.
- ^ Antibubbles. www.antibubble.org. [2017-05-03]. （原始内容存档于2017-04-26） （英语）.
- ^ Dorbolo S, Caps H, Vandewalle N. Fluid instabilities in the birth and death of antibubbles. New Journal of Physics. 2003, 5 (Dec. 22): 161. Bibcode:2003NJPh....5..161D. doi:10.1088/1367-2630/5/1/161 （英语）.
- ^ Kim PG, Stone HA. Dynamics of the formation of antibubbles. Europhysics Letters. 2008, 83 (5): 54001. Bibcode:2008EL.....8354001K. doi:10.1209/0295-5075/83/54001 （英语）.
- ^ Science fair project: Making Antibubbles. [2017-04-30]. （原始内容存档于2017-04-29） （英语）.
- ^ 6.0 6.1 Crew, Bec. WATCH: The Amazing Physics of Antibubbles. [2017-04-30]. （原始内容存档于2017-04-22） （英语）.
- ^ 威德勤. 【水】反泡泡 - 科学游戏 - 德勤 科学工作室 - 江西教师网. www.jxteacher.com. 江西教师网. [2017-05-03] （中文（简体））.[失效链接]
- ^ Poortinga A. Long-lived antibubbles: stable antibubbles through Pickering stabilization. Langmuir. January 20, 2011, 27: 2138–2141. doi:10.1021/la1048419 （英语）.
- ^ Droplets bouncing over a vibrating fluid layer - Pablo Cabrera-Garcia, Roberto Zenit
- ^ Drops on Drops on Drops. [2017-04-23]. （原始内容存档于2017-06-04） （英语）.
- ^ Hydrodynamic quantum analogs. [2017-04-23]. （原始内容存档于2017-03-14） （英语）.
来源
[编辑]- Het Panhuis M, Hutzler S, Weaire D, Phelan R. New variations on the soap film experiments of Plateau I: Experiments under forced drainage. Philosophical Magazine B. 1998, 78 (July 1): 1–12. Bibcode:1998PMagB..78....1P. doi:10.1080/014186398258320 （英语）.
- Postema M, de Jong N, Schmitz G, van Wamel A. Creating antibubbles with ultrasound. Proc IEEE Ultrason Symp. 2005: 977–980 （英语）.
- Tufaile A, Sartotelli JC. Bubble and spherical air shell formation dynamics. Physical Review E. 2002, 66 (November): 056204. Bibcode:2002PhRvE..66e6204T. doi:10.1103/PhysRevE.66.056204 （英语）.
- Weiss P. The rise of antibubbles. Science News. May 15, 2004, 165 (20): 311–312. JSTOR 4015222. doi:10.2307/4015222 （英语）.
- Stong CL. The amateur scientist: Curious bubbles in which a gas encloses a liquid instead of the other way around.. Scientific American. April 1974, 230 (4): 116–120 （英语）.