东京城市大学的研究人员发现了泡沫在表面上扩散的物理原理。科学家们把泡沫球放在一个平坦的基底上，然后用一个盘子在上面刮。他们发现不同的模式在很大程度上取决于刮擦速度，而刮擦速度是由相互竞争的物理现象决定的。他们的发现可以应用于所有需要均匀涂抹在表面的软材料，从面包上的蛋黄酱到墙壁上的绝缘材料。
无论是剃须泡沫、墙壁绝缘泡沫，还是烤面包上的人造黄油，将柔软材料涂在平面上都是一个重要的过程，无论是从实用的日常角度还是从工业过程的优化角度来看。然而，令人惊讶的是，人们对泡沫的扩散行为知之甚少，特别是当涉及到平面刀片或平板如何将泡沫刮过表面形成一层时。
这激发了由东京都大学栗田Rei教授领导的研究人员仔细研究发生了什么。他们在一个平面上制造了洗涤剂泡沫的小圆顶，并用丙烯酸板刮过它们，注意保持板与表面之间的距离固定。用摄像机对整个过程进行了深入观察。
奇怪的是，他们发现，当平板的速度变化时，泡沫扩散的方式完全改变，以及泡沫中的液体对表面的亲和力有多大，也就是说，它是否是水亲水(吸引水)或疏水(排斥水)。研究结果发表在《科学》杂志上胶体与界面科学学报．
在疏水性表面上，在低刮擦速度下，泡沫均匀地扩散，形成与原始圆顶相同宽度的长截面。然而，随着速度的增加，泡沫不再扩散，而是沿着表面形成一层薄薄的液体;板块移动时留下的泡沫很少。最后，在他们尝试的最高速度下，扩散机制又回来了，只是现在，泡沫尾部的宽度比原来的圆顶要薄。相反，在亲水表面上，没有第一种状态的痕迹。
两种表面之间的差异使研究小组将重点放在“润湿”的影响上，即泡沫中的液体是否喜欢覆盖表面。专注于低速状态的外观，他们发现，在疏水表面上，由于液体倾向于“湿润”，构成泡沫的洗涤剂薄膜倾向于锚定在表面上。出现的画面是泡沫在移动的过程中被板逐渐从圆顶扩散出去。
然而，如果泡沫被强迫以足够快的速度穿过表面，泡沫现在在底部有一个润滑层。泡沫中的壁，也被称为高原边界，不再能够抓住基材并将自身锁定到位。这就是为什么更快的板会在圆顶原来的地方留下一小段泡沫，但会把剩下的部分推到一层薄薄的液体上，只留下一条液体的痕迹。研究不仅考察了板速，还考察了间隙宽度和板厚对板速的影响。
研究小组的发现揭示了这种日常现象中不太为人所知的部分，不仅对泡沫有重大的潜在影响，而且对更广泛的软材料，无论是油漆、保护涂层还是蛋黄酱，都有重大的潜在影响。
本文来自作者[郑童]投稿，不代表fekmm号立场，如若转载，请注明出处：https://m.fekmm.cn/zskp/202507-818.html
评论列表（4条）
我是fekmm号的签约作者“郑童”！
希望本篇文章《泡沫在表面扩散的奥秘：科学家的新发现》能对你有所帮助！
本站[fekmm号]内容主要涵盖：国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育
本文概览：东京城市大学的研究人员发现了泡沫在表面上扩散的物理原理。科学家们把泡沫球放在一个平坦的基底上，然后用一个盘子在上面刮。他们发现不同的模式在很...