首页 / 世界记录

“地面上最长寿命气泡”！高校诞生一吉尼斯世界纪录

2024-10-16 11:47世界记录

近日

西工大物理科学与技术学院

臧渡洋教授团队

收到了一件特别的快递

是他们此前获得的

一份吉尼斯世界纪录证书

日前

臧渡洋教授团队

成功创下吉尼斯世界纪录

制备出“地面上最长寿命气泡”

在声悬浮条件下

气泡保持时间可达到23分36秒

且在被直径为0.8毫米的热铜针穿透时

悬浮气泡仍能保持不破裂

据了解，气泡在人们生产生活中是熟悉且不可或缺的重要角色，特别是气泡膜为许多特定的物理化学过程提供了独特的传热传质边界条件和二维柔性约束，其在材料工程、流体物理、生命科学和环境科学等领域都有着广泛的应用前景。

然而，由于重力导致的排液以及气泡本身的大比表面积，气泡天生不稳定。自然界中常见的气泡往往只能存在数秒且触之即破。为气泡增寿成为许多流体物理和软物质等相关领域学者和工程师的一个饶有兴致的挑战。

怎么延长气泡的寿命？

普通气泡受到重力的影响，液膜上下的薄厚程度逐渐不均衡，使得气泡在自然条件下只能短时间存留。

能否在地面常重力条件下寻找一种不引入化学稳定剂的气泡稳定方法成为亟待解决的问题。

臧渡洋教授（中）和团队学生合影

“超声既然能使液滴悬浮而不坠落，那能否使气泡液膜中的液体不往下流动（排液）呢？”在这一问题的驱动下，臧渡洋开始带领本科生开展超声“吹泡泡”的兴趣实验。

在一次实验中，课题组同学偶然发现，声悬浮条件下液滴可以转变为气泡，且声悬浮气泡存活时间显著优于常规气泡，甚至使用针头去穿刺仍能够保持完整。

实验实拍，声悬浮气泡被针头穿刺仍保持完整

这一突出特性使课题组欣喜异常，并引起了大家极大的科研兴趣。“声场中的气泡为什么如此“坚固”而长寿？”臧渡洋教授开始组织研究团队对这一问题展开深入探索归纳，并最终揭示了声悬浮气泡的超稳定性是由于气泡内外表面的声辐射力显著抑制了重力排液导致的。

该研究成果以“Extraordinary stability of surfactant-free bubbles suspended in ultrasound”为题发表在国际知名学术期刊Droplet上（期刊封面故事），并被Nature期刊亮点报道。

该成果首创了通过超声悬浮稳定气泡的新方法，并进一步揭示了造成这种超稳定性的物理机制，实现了在常规重力条件下使气泡保持长时间稳定，达到了媲美空间站中微重力环境抑制排液的效果，提供了适用于气泡及气泡膜研究的空间环境的地面模拟途径。

以此成果为指引，臧渡洋教授课题组制备出了“地面上最长寿命气泡”并创下吉尼斯世界纪录：在声悬浮条件下，气泡保持时间达到23分36秒。

这种无固体表面接触、无化学“污染”、超稳定的声悬浮气泡在科学研究和工业生产中具有极大的应用前景。例如，超稳定气泡有助于测量液体的表面张力及其流变学性质；可以作为收集和分析气溶胶颗粒的液基材料；可以作为理想的生物/化学反应器，用于晶体生长、细胞培养的液体模板/独特的微环境等。

未来，臧渡洋教授课题组将继续围绕声悬浮气泡开展相关研究，探索气泡的表面特性及其动力学、热力学性质等，持续推动相关领域“1→0”反向科研攻关，为声悬浮气泡在材料工程、流体物理、生命科学等领域实际应用提供理论支持。

小小的气泡有大学问

为科研人员点赞！

来源：中国青年报

流程编辑：u070

更新于：29天前

猜你喜欢

  • 世界鼻子最长的地铁，快如子弹头

    日本铁道公司（以下简称“JR东日本”）向外界公开了日本新干线测试车型“ALFA-X”，从本月10日起，日本将对这一列车进行为期三年的测试。据了解，“ALFA-X”共有10节车厢和一个“长尖鼻子”车头，JR东日本计划在2030年前后正式使用该型列车，届时它将以每小时360公里的速度飞驰在日本的铁路上。目前，JR东日本已经在仙台和..

    2024-11-15
  • 国家地理排行榜

    世界十大最长的海底隧道：英法海底隧道居榜首，中国3处上榜

    海底隧道是拓展城市发展空间、促进经济发展的重要交通方式，它不会妨碍水上船舶的航行，而且不受大风大雾等极端天气的影响。今天巴拉排行榜网小编为大家列出世界十大最长的海底隧道：英法海底隧道居榜首，中国3处上榜，让我们一起来详细了解一下吧。世界十大最长的海底隧道1、英法海底隧道英法海底隧道，又称英吉利海峡隧道..

    2024-11-15
  • 世界排行

    全球排名放榜了！矿业前五，冶金前九，中国高校包揽！

    11月11日，高等教育评价专业机构软科正式发布2024“软科世界一流学科排名”（ShanghaiRanking's Global Ranking of Academic Subjects）。2024年排名覆盖55个学科，涉及理学、工学、生命科学、医学和社会科学五大领域。此次排名的对象为全球3000余所大学，共有来自96个国家和地区的1900余所高校最终出现在各个学科的榜单上..

    2024-11-14

  • 探索宇宙起源：宇宙是如何诞生的？

    宇宙是怎么诞生的How the Universe Was Born宇宙的诞生是一个令人着迷且复杂的话题，涉及物理学、天文学和哲学等多个学科。科学家们通过观测、实验和理论推导，逐步揭示了宇宙的起源和演化过程,www.tomvitolo.com,。本文将探讨宇宙的诞生过程，包括大爆炸理论、宇宙的演化以及未来的可能走向。大爆炸理论The Big Bang Theor..

    2024-11-13

  • 世界上最长的火车长达7353米，八个车头才能拉动

    时代的变化日新月异，从前人们只有马车，干什么都很慢，慢慢的进入现代社会，出现了火车，汽车，到了最多就只有十几节甚至更短，不过，在世界吉尼斯纪录上可是没有落下世界上最长的火车。火车长度高达7353米现在出现了高铁，轻轨，飞机等越来越方便的出行方式。因为出行方便快捷，干净等优点，也更为大家所钟爱，但火车在交..

    2024-11-13
  • 国家地理排行榜

    世界上最长的滑水道：长达1140米，滑下去要花费4分钟

    夏天来了就是要到游乐园玩水。水上乐园能为无数人带来清凉，这为周边没有大江大海的人们提供了绝佳的去处，而且有绝对的安全保障。现在巴拉排行榜网小编为大家介绍世界上最长的滑水道：长达1140米，滑下去要花费4分钟，感兴趣的朋友们一起来了解下吧！世界上最长的滑水道马来西亚槟城ESCAPE主题公园滑水道曾经被吉尼斯世界..

    2024-11-13
  • 育儿百科

    金鸡独立可以预测寿命吗 坚持金鸡独立有什么好处

    金鸡独立可以预测寿命吗发表在《英国运动医学杂志》的一项分析了1702名51至75岁的居民的研究表明，中老年人无法保持单腿站立10秒，则在此后10年内死亡风险增加近一倍。一个人的平衡能力，与体能、肌肉力量及柔韧性不同，通常可以保持到60岁，之后则会相对迅速地减弱。研究显示，约1/5的人不能单腿站立10秒钟。年龄越大，不..

    2024-11-13

  • 最有效的灭蚊剂即将诞生，在岛上消灭了侵入性最强的亚洲虎蚊

    中山大学和美国密歇根州立大学的研究人员利用细菌和辐射，在中国的两个岛上几乎消灭了世界上侵入性最强的蚊子亚洲虎蚊（又称白纹伊蚊）。这是一种强大的物种特异性非化学方法，不会像杀虫剂那样使蚊子产生抗药性。他们在广州开展的田间试验中释放了数百万只感染沃尔巴克氏体且受过辐射的蚊子。在2年的时间里，野生亚洲虎蚊..

    2024-11-12