新懸浮技術(shù)讓液滴在水面漂浮可清除海洋油污
據(jù)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,某些音樂的顫音,振動(dòng)和轟鳴現(xiàn)象已經(jīng)促使比利時(shí)的物理學(xué)家們研究出一種新型懸浮技術(shù)。目前,這種技術(shù)只能用于處理非常細(xì)小的液滴,但是,它卻為解決生物實(shí)驗(yàn)中樣品污染和海洋漏油污染問題開啟了一道新的大門。
比利時(shí)列日大學(xué)的研究員著手再造水滴從揚(yáng)聲器上濺出的方式,而該揚(yáng)聲器隨著貝斯同時(shí)振動(dòng)。他們使用油浴振動(dòng)來代替揚(yáng)聲器,因此釋放出來寬度達(dá)1毫米的高粘度油的液滴。氣墊在油浴過程中,油會(huì)以一定的頻率振動(dòng)--約為110赫茲。此時(shí),液滴能彈跳起來并在置于其上的氣墊上來回滾動(dòng)。根據(jù)一個(gè)簡短的視頻片段顯示,懸浮的液滴能來回滾動(dòng)并迅速彈跳起來。之所以會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象,是因?yàn)橐旱卧诓煌5貙⒌紫碌目諝馔崎_,如此,它就能順利地滴落下來。但是,當(dāng)油浴正在以一定的頻率振動(dòng)時(shí),其表面會(huì)出現(xiàn)一層氣體共振層。這種氣體共振層很難被推開。液滴在油浴表面四處漂浮,但是根本不會(huì)沾到油浴表面。兩者之間的距離約為150毫微米到1.5厘米。
研究小組成員史蒂芬-多博洛說:“我們第一次在這種系統(tǒng)中觀察到自發(fā)的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”。產(chǎn)生懸浮現(xiàn)象的最佳狀態(tài)就是油浴的粘度高于液滴。如此一來,當(dāng)研究員將氣墊置于油面上方時(shí),油面就不會(huì)出現(xiàn)由液滴彈跳引起的波紋。此外,該研究小組試驗(yàn)將水滴置于油面之上,此舉達(dá)到了類似結(jié)果。比利時(shí)列日大學(xué)特里斯坦-基萊說:“這是一種傳送液滴的好辦法”。他指出,其他的液體,例如汗水,眼淚或可溶于水的化學(xué)試劑,也能達(dá)到同樣的效果。液滴中的化學(xué)現(xiàn)象 Gilet說:“甚至,我們可以將彈跳液滴與包含實(shí)驗(yàn)室試劑的液滴相碰撞。舉例來說,包含酸或染料的實(shí)驗(yàn)室試劑。你可以把其他液滴加到實(shí)驗(yàn)用的液體中去。它們會(huì)一起進(jìn)行彈跳運(yùn)動(dòng)直至凝聚在一起。在這種新的大彈跳液滴中,你們可以觀察到發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。”平時(shí),我們在處理微小樣本時(shí),通常會(huì)使用刻有小凹槽的微流薄片。但是,薄片的清理工作就不那么容易了。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)正式開始前,我們也很難保證樣本不會(huì)混合在一起。而這種彈跳液滴就提供了一種迂回解決該難題的方法。
來自英國諾丁漢大學(xué)的物理學(xué)家理查德-希爾在接受《新科學(xué)家》雜志采訪時(shí)談到:“將來,在處理大量微細(xì)液體時(shí),這種技術(shù)就會(huì)發(fā)揮其作用。舉例來說,在生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,必須解決的一個(gè)問題就是避免出現(xiàn)液體沾污的問題。相應(yīng)地,這種技術(shù)就能解決液體污染的問題。”然而,多博洛指出,這種彈跳懸浮技術(shù)還不是很理想。未來研究可能包括漂浮的多層液滴,水將油層包圍在中間。將來,這種懸浮技術(shù)能更好地運(yùn)用到科學(xué)技術(shù)中。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”








