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泡沫退散 - 这种“嗜气”表面能做到这点

据外媒报道,虽然有些人可能喜欢啤酒上有泡沫,但在许多领域,液体起泡被认为是有问题的。比如在工业生产过程中,不需要的泡沫既会堵塞机器又会占用原本可以更好利用的空间,或当泡沫在用于细胞生长的生物反应器中形成则可能会破坏或杀死细胞。

 

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现在,由麻省理工学院(MIT)设计的一种新材料可能能够缓解这样一个问题。

一般情况下,为了减少泡沫形成,人们会在液体中加入醇类物质。然而,这些化学物质随后必须被过滤掉,这就增加了成本和复杂性。此外,它们还可能会改变成品的化学成分。

考虑到这些局限性,由Kripa Varanasi教授领导的研究小组首先观看了一段慢动作视频,视频中气泡从液体中升起,在浸没的表面上积累并形成泡沫。除此之外,科学家们还注意到,每个气泡最初会从表面反弹几次最终又会浮起来并在其周围固定下来。

这使得研究人员创造了所谓的“嗜气”表面。就像亲水表面吸引水一样,嗜气表面会吸引并扩散气泡。

据了解,MIT的表面由三层组成,每一层的纹理都比前一层更精细,这种结构被称为护板,它能让一层薄薄的空气保持在表面。因此,当气泡上升并撞击表面时,它们很快就会扩散并消散而不是反复反弹。这意味着它们无法在表面积聚,因此形成的泡沫也会很少。

在实验室测试中,两张纸被放置在满是泡沫液体的烧杯中--其中一张纸被涂上了嗜气表面,另一张则没有。结果是在未处理的纸上,气泡的“弹跳时间”是几百毫秒,而在处理过的纸上这个数字减少到只有几毫秒。这种差异导致在未处理的材料上形成了一层完整的泡沫,而在嗜气材料上则几乎没有。

据称,这项技术已经准备好商业化,其几乎不需要进一步的改进。相关研究报告已发表在《Advanced Materials Interfaces》上。

【来源:cnBeta.COM】

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