科學家們學會製作完美匹配的氣泡
麻省理工學院研究人員一直致力於使受限的氣泡均勻發展,而不是以通常的隨機方式發展。研究小組說,液體中氣泡的形成似乎類似於從滴水龍頭之類的東西中產生的液滴。然而,每一個過程涉及的物理完全不同。
麻省理工學院的科學家說,雖然水滴的大小和間距是一致的,但氣泡的形成是一個更隨機的過程。然而,研究小組說,氣泡可以通過誘導形成與水滴完全匹配的球體。這一發現似乎很平常,但對生物醫學研究中的微流體裝置的發展和理解天然氣與地下岩層中微小孔隙中石油的相互作用有著重要的意義。
科學家們發現,產生大小均勻、間隔均勻氣泡的關鍵在於將氣泡限制在一個狹窄的空間內。當空氣或氣體被釋放到一個大的液體容器中時,氣泡會被分散彈開。然而,當釋放到一個相對狹窄的管內液體中時,氣體會產生一股大小完全匹配的氣泡流,並以均勻的間隔形成。
形成氣泡或液滴的過程是相似的,首先是流動物質的伸長變薄,然後從頸部捏出一點來產生氣泡或液滴。該小組利用氣體滲透到諸如石油之類的粘性液體上進行實驗。在無限制的空間中,產生的氣泡是不可預測的,但在管內形成的氣泡是不同的。在一定程度上,管子的大小和形狀無關緊要。研究小組說,這些發現在各種實際環境中都有潛在的應用,包括噴墨打印、醫學成像和製造微粒材料。