俄罗斯秋明州立大学的研究人员最近在一项实验中发现了毫米大小的液滴的自我持续悬浮，该实验选择了不混溶液体的组合，这些液体不会形成均匀的混合物。
研究人员纳塔利娅·伊万诺娃和丹尼斯·克柳耶夫注意到一些令人惊奇的事情发生了:从注射器针头上分离出来的丁醇滴，在很长一段时间内悬浮在另一层液体的表面上，而不会塌陷在它上面。
在发表在《应用物理快报》上的文章《液滴在液体池上方的自我维持悬浮》中，他们报告说，在没有任何外力的情况下，Natalia Ivanova和Denis Klyuev实现了几种不同液体的毫米大小的液滴的自我维持和长期悬浮。
看到水滴漂浮起来是什么感觉?“太神奇了，”伊万诺娃说。“液滴与底层液体不结合的现象是众所周知的。但在自然条件下，液滴在液体池上方的悬浮时间只有瞬间——最多几毫秒。我们看到一个液滴持续悬浮了几十分钟。”
为了让液滴悬浮起来，他们在硅酮液体池中使用溶液毛细管对流。当液滴蒸汽分子在池表面的不均匀分布形成表面张力梯度时，溶液毛细管对流就发生了。
伊万诺娃说:“有时候，有趣而神奇的现象就在我们面前，我们却没有注意到。”“通过专注于某项任务，我们开始在某种程度上思考‘隧道式’，而不再注意解决问题的其他方法。”
通常，为了使液滴长时间悬浮——从几秒到很长一段时间——必须在液滴和下层液体表面之间的超薄间隙内不断产生超额压力。这可以通过不同的方法来实现，比如利用振动使液滴表现得好像在跳跃，或者在液滴下面的间隙内产生气流。
克柳耶夫说:“后者包括让液滴在液体表面滚动，或者利用莱顿弗罗斯特效应，主动蒸发其中一个液滴。”“也有磁性或声学悬浮方法，但它们都有一个共同点:我们要么对系统进行外部工作，要么最初创造非平衡条件，以便液滴只能在其存在期间提供长期悬浮。”
进一步探索各种外部条件对自维持液滴悬浮的影响将揭示它是否可以被利用和适应于微生物学和生物化学应用。
伊万诺娃和克柳夫认为，长期自我维持的液滴悬浮的效果可以帮助开发科学工具来探索微生物的多样性和活性，并提高对蒸汽膜内传热和传质的理解。
伊万诺娃说:“由于液滴悬浮的话题很受欢迎，我们希望其他研究人员会考虑溶质毛细管对流悬浮——因为从模拟微观尺度传输的角度来看，这个问题很有趣。”“我们还将继续努力，确定外部因素对这一体系的影响。”
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希望本篇文章《液滴悬浮：揭示空气中病毒与微生物的新探索》能对你有所帮助！
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