存活了 465 天的泡泡,能用来治病?

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01-23 22:14

光线下五彩斑斓,轻盈漂浮的泡泡,总是能吸引人们的注意,可惜美丽总是转瞬即逝,即便现在人们能够用不同的方法造出体积超大的泡泡,但也同样在很短的时间里就消散如烟。想必很多人都有过这样的疑问:有没有不会破的泡泡?

▲图片来自:每日头条

关于这个问题,现在有了新的回答:法国里尔大学的 Aymeric Roux 等研究人员创造了可以存活长达 465 天的泡泡——「gas marble」(气体弹珠),一种由复合液膜制成的泡泡,在标准大气中保持其完整性超过了一年。

在 2017 年,巴黎东大学 ( UPE ) 的研究就表明,包装在泡泡外壳上的塑料珠可以使其足够坚固,甚至可以拿在手中或沿着表面滚动,这个研究探索了气体弹珠的性能,但并没有探索它们的寿命。

▲UPE 研究,图片来自:APS Physics

根据 APS Physics(美国物理学会)上显示的信息,法国里尔大学 Aymeric Roux 的团队研究了被称为「气体弹珠」的泡泡,这种泡泡通常由含有塑料珠的液体溶液制成,由塑料颗粒、甘油和水形成的层状外壳结构让它有了更长的寿命。

在实验中,该团队研究了三种不同类型的气泡:传统的肥皂泡、水基气体弹珠和水-甘油基气体弹珠。用天平和相机监测的结果是:肥皂泡在破裂前存活了大约一分钟,水基气体弹珠持续的时间稍长一些,大概有 6 到 60 分钟。而在甘油浓度足够高的情况下,水-甘油弹珠保持完整的时间明显要更长,其中最持久的一个在制成后存活了 465 天。

▲里尔大学 Aymeric Roux 团队研究,图片来自:APS Physics

通常来说,大气环境下让泡泡转瞬即逝的原因有这些:重力令泡泡内壁和膜上的物质流失;液体蒸发导致泡泡壁变薄,空气中微小的尘埃破坏了泡泡的整体稳定性。

在该团队提交的论文里提到,研究表明,用微粒子覆盖泡泡的外壳可以抑制重力引起的排水,而进一步添加甘油会获得稳定状态,其中水的蒸发被甘油的吸湿性所抵消。这使得气泡可以在标准大气中保持其完整性超过一年,而其半径没有明显的变化。

也就是说,有很强亲水力的甘油从空气中吸收水分补偿了水分的蒸发,而外壳颗粒的存在又阻止了水从壁中排出,这种「气体弹珠」的结构正好中和了会影响泡泡寿命的不利因素,由此创造了「超长待机」的泡泡。

▲里尔大学 Aymeric Roux 团队研究,图片来自:APS Physics

不少科学家对这个新材料的应用有新奇的想法,有人认为可以用来储存放射性示踪探测气体用于医学成像或根据需要输送气味。还有人认为可以用在喷雾或气溶胶上,让药剂可以在空气中维持更长时间。不过据里尔大学的研究人员表示,这种全新的材料还有尚未发现的物理和化学特性,因此并没有介绍「气体弹珠」的实际用途。

 

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