气泡通过由两种可混溶液体组成的流体,并在流体的表面形成稳定的泡沫。这种泡沫包含由薄膜或薄板(插图,蓝色)分隔的气泡。由于薄板的厚度不同,导致了泡沫内每个气泡周围产生表面张力梯度。这些梯度抑制薄板变薄,并为泡沫提供稳定的力量。
液体泡沫——含有气泡悬浮的液体——是许多阻燃剂和许多食品的固有组成部分。这些泡沫是稳定的,保持他们的结构和抵抗崩溃成液体,这是有利于这些系统。在润滑、纺织和纸张生产过程中,这种无意产生的泡沫会对生产有不利影响。工业希望避免产生这些泡沫,但为什么泡沫如此稳定,直到现在,仍然是一个谜。
添加表面活性颗粒或表面活性剂也可以产生稳定的泡沫。这些颗粒位于板层两侧的液体-空气界面上。相反界面上的粒子之间的排斥性静电相互作用阻止了两个液体表面的融合,阻止了泡沫的破裂。对于含有表面活性剂的泡沫,塌缩延迟是由表面活性剂在薄板上产生的表面张力梯度引起的。梯度在每个板层表面产生流动,从表面张力低的区域移动到表面张力高的区域。这些在片层两侧的表面流动阻碍并减缓了板层的变薄。当板层变得非常薄时,某些表面活性剂可以阻止板层进一步变薄和膜破裂,类似地,通过远程排斥性、静电相互作用。
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