science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een manier om vloeibare druppeltjes in luchtbellen te maken

(a) Druppel ingekapseld in bubbel, dat is het laatste onbekende gebied in de vloeistofinkapselingskaart. (b) Schema van de opstelling van het experiment. (c) Stabiele productie van uniforme capsules (zie aanvullend materiaal voor de multimediaweergave). Credit: Fysieke beoordelingsbrieven (2018). DOI:10.1103/PhysRevLett.120.054503

Een team van onderzoekers van de Zhejiang University in China heeft een techniek ontwikkeld om vloeistofdruppels in luchtbellen te creëren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft de techniek en enkele mogelijke commerciële toepassingen.

Natuurkundigen bestuderen bellen en druppeltjes vanwege de unieke processen die erbij betrokken zijn, en omdat dit heeft geleid tot de ontwikkeling van veel nuttige toepassingen zoals inkjetprinters. In deze nieuwe poging de onderzoekers pasten bekende eigenschappen van glycerol-wateroplossingen op een unieke manier toe om vloeistofgesuspendeerde luchtbellen te genereren met daarin een vloeistofdruppel.

Om zulke bubbels te creëren, de onderzoekers dwongen kleine hoeveelheden afwisselende vloeistof en lucht door een buis in een tank gevuld met een vloeibare oplossing, waardoor een zogenaamde "Taylor-stroom" ontstaat, " afwisselende "slakken" van vloeistof en luchtbellen. Toen een luchtbel de tank binnenkwam, het werd van het mondstuk geduwd door de slak erachter - en toen de omstandigheden precies goed waren, het team meldt, die duw door de slak dwong een druppel in de luchtbel, die vervolgens gedurende een lange tijd in de oplossing bleef - de druppel kwam vrij toen de bel een vast oppervlak ontmoette, d.w.z., liep tegen de zijkant van de tank. Het team verwijst naar hun creatie als een 'druppel ingekapseld in een luchtbel'.

De groep meldt verder dat voor inkapseling optreden, de verhouding van oppervlaktespanning op de bel tot de mate van viscositeit moet op een bepaald punt zijn, evenals de verhouding tussen hoogte en breedte van de slak wanneer deze zijn weg naar de bel begint te vinden. Ze merken ook op dat de druppel in de bel een vermogen vertoonde om pure stroming te weerstaan. Ze suggereren dat de techniek zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe manieren om medicijnen af ​​te leveren of een middel voor het verwerken van materialen in een productieomgeving. Een voorbeeld, ze wijzen erop, zou een nieuwe manier zijn om capsules van verschillende groottes te maken. Ze merken ook op dat het kan worden gebruikt als een middel voor vloeistoftransport.

© 2018 Fys.org