Антипузырь — жидкая капля, окруженная тонкой газовой плёнкой, в отличие от газового пузыря, представляющего собой газовую сферу, окруженную жидкостью[1]. Антипузыри формируются, когда капли жидкости или турбулентный поток попадают в такую же или другую жидкость. Они могут либо скользить вдоль поверхности жидкости (например, воды, тогда их называют водными глобулами), или они могут быть полностью погружены в жидкость.
Различие между воздушными пузырями и антипузырями
Поведение антипузырей отличается от пузырьков воздуха тремя основными аспектами, что обеспечивает следующие возможности их обнаружения идентификации:
- Антипузыри удерживаются на месте поверхностным натяжением и быстро перемещаются по водной поверхности. Также они имеют свойство отскакивать от других объектов, расположенных в воде (например, воздушных пузырьков) и от стенок сосуда подобно бильярдным шарам.
- Обычно антипузыри имеют небольшое время жизни (несколько секунд и менее), в отличие от мыльных пузырей, которые могут существовать в течение нескольких минут. Однако, если выровнять электрический потенциал между внутренней и внешней жидкостью, то время жизни антипузырей можно существенно увеличить. Недавно адсорбцией коллоидных частиц на границах воздух-вода были получены антипузыри с временем жизни более десяти часов.
- Антипузыри по-другому, чем воздушные пузырьки, преломляют свет. Поскольку они представляют из себя капли воды, падающий на них свет преломляется обратно к источнику подобно тому, как это происходит при появлении радуги. Из-за этой особенности преломления, антипузыри имеют яркий внешний вид.
Перспективы использования антипузырей
Если найти способ стабилизировать антипузыри, они могут быть использованы для формирования устойчивой антипены. Такую антипену можно использовать в качестве смазки или в качестве воздушного или газового фильтра (за счет тонких газовых каналов, расположенных между антипузырями).
Антипузыри могут быть также использованы для химического удаления загрязняющих веществ из дымовых труб.
Замена воздуха в оболочках антипузырей другой жидкой фазой (например, жидким полимером) может быть использована для создания эффективной системы доставки лекарственных препаратов. Полимеризация оболочки с помощью ультрафиолетового излучения создаст заполненную лекарством капсулу.
Вибрация
Время жизни поверхностных антипузырей может быть продлено на сколь угодно долгий срок, если поддерживать вибрацию водной поверхности[2][3]. Такие состояния называются «гуляющими пузырьками» и могут быть использованы в качестве модели квантовомеханического поведения[4].
См. также
Примечания
Литература
- Павлов-Веревкин Б. С. Мыльные антипузыри. Химия и жизнь, № 11, 1966.
- Гегузин Я. Е. Пузыри — М.: Наука, 1985.
- Зайцева А. Антипузыри. Наука и жизнь, №12, 2004.
- Семиков С. Про каплю на воздушной подушке. Наука и жизнь, №8, 2005.
- Семиков С. Мыльные пузыри в науке. Инженер, №4, 2007.
- Dorbolo S, Caps H, Vandewalle N (2003). “Fluid instabilities in the birth and death of antibubbles”. New Journal of Physics. 5 (Dec. 22): 161. Bibcode:2003NJPh....5..161D. DOI:10.1088/1367-2630/5/1/161.
- Het Panhuis M, Hutzler S, Weaire D, Phelan R (1998). “New variations on the soap film experiments of Plateau I: Experiments under forced drainage”. Philosophical Magazine B. 78 (July 1): 1—12. Bibcode:1998PMagB..78....1P. DOI:10.1080/014186398258320.
- Kim PG, Stone HA (2008). “Dynamics of the formation of antibubbles”. Europhysics Letters. 83 (5): 54001. Bibcode:2008EL.....8354001K. DOI:10.1209/0295-5075/83/54001.
- Postema M, de Jong N, Schmitz G, van Wamel A (2005). “Creating antibubbles with ultrasound”. Proc IEEE Ultrason Symp: 977—980.
- Tufaile A, Sartotelli JC (2002). “Bubble and spherical air shell formation dynamics”. Physical Review E. 66 (November): 056204. Bibcode:2002PhRvE..66e6204T. DOI:10.1103/PhysRevE.66.056204.
- Weiss P (May 15, 2004). “The rise of antibubbles”. Science News. 165 (20): 311—312. DOI:10.2307/4015222. JSTOR 4015222.
- Poortinga A (January 20, 2011). “Long-lived antibubbles: stable antibubbles through Pickering stabilization”. Langmuir. 27: 2138—2141. DOI:10.1021/la1048419.
Ссылки
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .