作者:James Sethian 来源:《科学》 发布时间:2013-7-5 15:27:11
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科学家用气候模型解构泡沫生命周期

图片来源:UC Berkeley/LBNL

 
虽然科学家早已了解单个肥皂泡的行为,但他们还不能用数学来描述一团泡泡的行为。正如你在照片里看到的:当一个泡泡在一个集群中破灭时,为了达到集群的平衡,其他泡沫会迅速地进行重排——但由于所有变形背后的力量不同于决定每个泡泡何时破灭的力量,所以很难做出一个能够体现一团泡沫所有生命阶段的计算机模型。
 
现在,科学家从气候模型那里得到了启发并解决了这个问题,该气候模型一直在努力寻找局部事件(如夏威夷火山爆发或单个气泡在泡沫中破灭)是如何对更广泛的变化(如全球温度变化或泡沫完全塌陷)产生影响的。新模型将一团泡沫的生命历程分为3个阶段,研究人员近日在《科学》杂志网络版上报道称:在重排的过程当中,一组气泡中的个体会滑脱并围绕着彼此滑动以达到一种稳定的状态;在排水的过程当中,重力将单个泡泡薄膜中的液体引向地面;在破裂的过程当中,单个泡泡的薄膜变得非常不均匀而最终导致了泡泡的破灭,而这迫使剩下的泡沫进行重排,并允许以上这种循环能够再次开始。
 
虽然研究人员在他们的测试模型中使用的——就像你猜到的——是肥皂泡沫,但他们希望这项工作将帮助材料科学家更好地理解和控制金属和塑料质地的固化泡沫的特性,这对于必须用又轻便又坚固的材料来制造的物品——例如假肢——而言至关重要。(来源:中国科学报 杨济华)
 
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