另一個(gè)流體實(shí)驗(yàn)與國際空間站上有關(guān)泡沫穩(wěn)定性的長(zhǎng)期研究一起進(jìn)行??罩锌蛙嚬緸闅W空局開發(fā)的泡沫粗化實(shí)驗(yàn)計(jì)劃于本月在歐洲哥倫布模塊的流體科學(xué)實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)。
泡沫進(jìn)入獨(dú)立的小室,如上圖所示,并容納將被搖動(dòng)(未攪拌)并用激光光學(xué)器件和高分辨率相機(jī)進(jìn)行分析的液體。研究人員熱衷于觀察泡沫在微重力下的行為。
在地球上,構(gòu)成泡沫的氣體和液體的混合物迅速開始變化。重力將氣泡之間的液體向下拉,小氣泡收縮,而較大的氣泡傾向于以犧牲其他氣泡的代價(jià)生長(zhǎng)。由于氣泡的排出,粗化(或擴(kuò)大)和破裂,泡沫開始塌陷回到液態(tài)。
但是在太空中,泡沫不會(huì)因?yàn)槭е囟魇?,因此更加穩(wěn)定。這使科學(xué)家能夠研究氣泡變大和破裂的較慢現(xiàn)象,地球上的氣泡被使泡沫不穩(wěn)定的排水所掩蓋。
ESA宇航員Frank De Winne在2009年進(jìn)行了泡沫穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn),方法是搖動(dòng)液體溶液并記錄接下來發(fā)生的情況。樣品的范圍從純凈水到蛋白質(zhì)基液體,例如用于巧克力泡沫的液體和消泡劑。
僅十秒鐘后,流體穩(wěn)定的速度就比地球上的更快,產(chǎn)生的泡沫也更多??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)有可能在零重力下制造超穩(wěn)定的泡沫。
在這項(xiàng)廣泛的泡沫研究的基礎(chǔ)上,泡沫粗化技術(shù)將研究泡沫在不同液體階段的行為,尤其是當(dāng)泡沫從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)。
這項(xiàng)研究的結(jié)果不僅適用于早晨卡布奇諾咖啡中的泡沫。泡沫廣泛應(yīng)用于從食品生產(chǎn)到清潔和密封產(chǎn)品,化妝品和個(gè)人衛(wèi)生產(chǎn)品,甚至建筑領(lǐng)域。