【此事與泡沫】

江南布衣

【此事與泡沫】

 

 

Weaire，費倫的泡沫

無論是您的卡布奇諾泡沫牛奶，在你的浴缸或宇宙大尺度結構的肥皂水肥皂水，泡沫也很感興趣多年的物理學家。

 

 

現在，第一次在實驗室，一個國際科學家小組已Weaire費倫泡沫 -

 

物理學家認為是最低的能源結構，同等體積的氣泡形成泡沫。

 

物理學家約瑟夫高原首先研究了液態泡沫幾何近兩個世紀前，有史以來第一次為一個“理想的泡沫”同等大小的氣泡理論的概念是由開爾文勳爵在1887年開發的。

 

開爾文提出，是基於一個複雜立方米的蜂窩形狀的泡沫：截斷八面體晶體結構的形成 -

 

 14片面的空間填充多面體六個方面和8個微曲的六角臉。

 

這被認為是理想的近100年的泡沫，直到1994年，都柏林三一學院的物理學家丹尼斯weaire和他的學生羅伯特·費倫發現在使用由數學家肯尼斯Brakke開發軟件的計算機模擬，甚至更低的能源泡沫。

 

“Weaire費倫結構”是一個複雜的三維結構兩種同等體積的多面體氣泡，12和14的兩側，分別是0.3％，低於能源的Kelvin泡沫。

 

特殊的模板

然而，物理學家一直在努力創建到現在為止費倫在實驗室Weaire的泡沫。

 

三一學院的特倫托大學意大利研究員Ruggero Gabbrielli領導的，團隊管理創建Weaire，費倫泡沫使用一個專門創建的模板。

 

gabbrielli實現可以放下以前的失敗，在創建泡沫形狀的容器用來創建它。

 

“雖然可以在一個平面邊界的結構密閉的Kelvin結構中，Weaire費倫結構不適合反對平板邊界...斯特凡Hutzler，在物理學校三位一體的泡沫和複雜系統研究組的負責人解釋說：“它需要一個特殊的模板。

 

gabbrielli與Brakke工作，設計一個插座，牆上有一個複雜的形式，鼓勵和容納Weaire費倫氣泡。

 

這個模板了自適應的納米結構和納米器件（CRANN）使用他們的3D打印機在三位一體的研究中心，並證明是一個急功近利的權利大小的氣泡把它引入。

 

泡沫是由放置在一個簡單的解決方案水和市售的洗滌劑童話液體的特殊模板。

 

從玻璃毛細管釋放氮氣氣泡產生。

 

氣泡的大小是至關重要的，而發展中國家的泡沫。

 

hutzler解釋說，他們嘗試了各種尺寸，並找到了一個最佳的氣泡的大小，是不是太小或太大氣泡“變成糊狀”。

 

由此產生的泡沫是那麼背光使用數碼單反相機和拍照，並立即明顯，的Weaire費倫結構已經形成。

 

產生的樣本包括了1500氣泡。

 

泡沫期貨

所以物理學家終於創造了理想的泡沫，可以在以後的某個點發現一個更低的能源泡沫？

 

“這確認使得Weaire費倫結構，但是否有另一種形狀，表面積更小到老的最佳答案，但”最小面積“的問題-仍然是一個懸而未決的問題-表面狀況的重要性，並強調在製造泡沫，”

 

悉尼Perkowitz說，在美國埃默里大學的教授和作者萬能泡沫。

 

“結果是也預支有效的軟凝聚態物理，涉及變形或”粘糊糊的“問題區域。

 

而泡沫的廣泛的日常生活和商業使用，從剃須救火分子美食，其中的”口感覺“的高度重視，從高原到Kelvin和現在Weaire，費倫的見解鏈可能會直接影響人民以及，解釋說：”Perkowitz。

 

hutzler承認泡沫的實現，是頗有成就的同時，不會有任何直接的實際用途。

 

但在凝固的形式和不同尺度上，這樣的異國情調下令泡沫能找到化學過濾器，熱交換器和光子晶體的應用。

 

有趣的是，Weaire費倫泡沫結構，用於設計的水立方，為北京奧運會水上運動中心。

 

幾百萬欽佩其優雅的框架鋼樑，按照理想的泡沫格局。

 

這項研究發表在哲學雜誌快報。

 

關於作者

tushna小賣部是記者physicsworld.com

 

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/48509