气泡的科学

泡泡不仅仅适合洗澡,它们还是新研究的焦点

泡泡看起来很普通。我们倾向于认为它们只是饮料的增味剂,或是小孩子玩乐的玩具。但科学家们正在揭示泡泡的另一面:它们可以进行计算,驱动气候,甚至充当武器。“我可以开一门关于泡泡的完整课程,”波士顿大学的机械工程师兼泡泡专家詹姆斯·伯德说道。“我对它们了解得越多,就越意识到我们还有多少未知。”在这里,为了庆祝夏日这个非官方的泡泡季节,我们揭示这种常见但知之甚少的形态的隐藏世界。

狩猎

科学家们发现,当螳螂虾出击时,它的爪子会将水分子拉开,形成一个低压区域,使水蒸发。水蒸气形成一个不稳定的泡泡,迅速内爆,在此过程中释放出足够的力来击打毫无防备的猎物。

武器

俄罗斯工程师使用一种称为超空泡的技术,将“风暴”(Shkval)鱼雷的速度推至创纪录的每小时230英里(200节)。当鱼雷头部偏转水流时,会产生一个蒸汽泡,减少鱼雷与周围液体的接触,从而降低摩擦并提高速度。

计算

泡泡可以成为比特。研究人员用在蚀刻管道中移动的泡泡制作了逻辑门,它们的作用类似于电路中的电子。因为泡泡——与电子不同——还可以携带化学载荷,所以理论上,泡泡计算机除了进行计算外,还可以运送药物。

气候

伦敦大学学院的赫伦·切尔斯基说:“实际上,泡泡正在帮助海洋呼吸。”她证明,在破裂时,海浪中的泡泡会释放出盐和硫的 the aerosol,从而播撒云层。她还证明,泡泡对海洋健康的the gas exchange 至关重要。

本文最初发表于《大众科学》2014年6月号

 

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