近日,西北工业大学物理科学与技术学院传来喜讯,臧渡洋教授团队收到了一份特别的快递——吉尼斯世界纪录证书,表彰他们在气泡研究领域取得的突破性成就。
臧渡洋教授团队成功创下了吉尼斯世界纪录,他们制备出的“地面上最长寿命气泡”在声悬浮条件下保持了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,这一成果展示了气泡研究的新高度。
气泡,这个在生产生活中熟悉且不可或缺的角色,其寿命在自然条件下却十分短暂。为了延长气泡的寿命,科研人员通常使用表面活性剂或微/纳米颗粒等作为稳定剂,但这种方法不可避免地会导致气泡的“污染”,在特定生产条件下并不适用。因此,如何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,成为了亟待解决的问题。
臧渡洋教授团队从超声悬浮的现象中获得了灵感。在一次实验中,他们偶然发现声悬浮条件下液滴可以转变为气泡,且声悬浮气泡的存活时间显著优于常规气泡,甚至使用针头去穿刺仍能保持完整。这一发现激发了他们深入探索的兴趣。
经过深入研究,臧渡洋教授团队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。这一研究成果发表在国际知名学术期刊《Droplet》上,并受到了《Nature》期刊的亮点报道。
该成果不仅首创了通过超声悬浮稳定气泡的新方法,还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。这一成果为气泡及气泡膜研究提供了地面模拟途径,具有重大的科学意义和应用价值。
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”,并成功创下吉尼斯世界纪录。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。
小小的气泡蕴含着大学问,臧渡洋教授团队的这一研究成果无疑为气泡研究领域注入了新的活力。他们的创新精神和科研实力值得我们点赞!