【ITBEAR】近日，西北工业大学传来一则振奋人心的科研消息。臧渡洋教授团队成功创下吉尼斯世界纪录，他们制备出的“地面上最长寿命气泡”在声悬浮条件下保持时间长达23分36秒，甚至在直径为0.8毫米的热铜针穿透时仍能保持不破裂。
气泡因其在多个领域的广泛应用前景而备受关注，但由于其天生的不稳定性，相关研究一直面临挑战。臧渡洋教授团队通过深入探索，揭示了声悬浮气泡超稳定性的物理机制，即在气泡内外表面的声辐射力显著抑制了重力排液。这一研究成果已在国际知名学术期刊《Droplet》上发表，并被《Nature》期刊亮点报道。
该团队的研究不仅首创了通过超声悬浮稳定气泡的新方法，还实现了在常规重力条件下使气泡保持长时间稳定，效果媲美空间站中的微重力环境。这一成果为气泡及气泡膜研究提供了地面模拟途径。
论文中指出，在声悬浮条件下，利用声腔共振机制形成的声悬浮气泡稳定性显著提升，可以在超声环境下存在超过15分钟。即使没有任何表面活性剂的稳定作用，纯水气泡也可以稳定7分钟以上，这比常规气泡的寿命提高了两个数量级以上。
实验还证明，在声场的稳定作用下，气泡甚至能够在针刺等外部扰动下保持稳定。这种超稳定性是由于驻波声场在悬浮气泡的内外表面都提供了独特的声辐射压力分布，一方面平衡了液体重力，实现了稳定悬浮；另一方面对气泡膜提供了挤压作用，抵消了静水压力，从而抑制了其中的重力排液。
臧渡洋教授课题组以此成果为指引，成功制备出了“地面上最长寿命气泡”并创下吉尼斯世界纪录。这种无固体表面接触、无化学“污染”、超稳定的声悬浮气泡在科学研究和工业生产中具有极大的应用前景，如测量液体的表面张力及其流变学性质、作为收集和分析气溶胶颗粒的液基材料、作为理想的生物/化学反应器等。
