Летающие пузыри - не всегда детская забава

Исследователи заставили пенную жидкость левитировать под воздействием магнитных полей.

Для исследования пены нет лучшего решения, чем применение мощных магнитных полей для поддержания вспенивания жидкости вследствие левитации ее водяных молекул.

Пена очаровывает, и частично вследствие короткой продолжительности жизни. Пена изменяет то, как жидкость меняет структуру, истощаясь со временем. Вспенивание часто исследовалось лишь теоретически. И вот теперь Натан Исерт из университета Констанца (Германия) с коллегами разработали метод сохранения пенистой формы с помощью магнита, который позволяет экспериментально исследовать динамику пены.

Результаты опубликованы в издании European Physical Journal E.

Чтобы решить проблему дренажа, авторы использовали так называемую технику диамагнитной левитации. Этот метод использует особенность воды под названием диамагнетизм. Это значит, что молекулы воды способны намагничиваться в направлении, обратном направлению приложенного магнитного поля. Следовательно, сильное магнитное поле может использоваться для левитирования воды в пене, с мощностью магнита в пределах 18 Тесла. Это предотвратит протекание и позволит поддерживать в пене высокий уровень жидкости.

Исерт с коллегами применили подход для изучения огрубления пены за счет весьма нестабильных жидких фракций. В итоге они экспериментально подтвердили теоретические предсказания относительно роста пузырей в размере для сухой и жидкой пены. Выяснилось, что для жидкой фракции около 30%, что соответствует пене с пузырями, которые вот-вот разъединятся, газообмен между пузырями и соответствующие законы роста меняются.

В дальнейшем ученые намерены исследовать, как локальная микроскопическая динамика влияет на динамику пены. Это особенно интересно, когда пена из жидкого состояния переходит в твердое.

12.11.2013