地面最长寿命气泡！一项吉尼斯世界纪录在西工大诞生

西工大创吉尼斯世界纪录，制备出“地面上最长寿命气泡”。在声悬浮条件下，气泡保持时间达23分36秒，且在被直径0.8毫米的热铜针穿透时，悬浮气泡仍保持不破裂。

为啥普通气泡都“短命”？

普通气泡受重力影响，液膜上下的薄厚程度逐渐不均衡，导致自然条件下只能短时间存留。

声场中的气泡为啥“长寿”？

声悬浮气泡的超稳定性是因气泡内外表面的声辐射力显著抑制重力排液导致的。

有哪些应用前景？

超稳定气泡有助于测量液体的表面张力及其流变学性质；可以作为收集和分析气溶胶颗粒的液基材料；可以作为理想的生物/化学反应器，用于晶体生长、细胞培养的液体模板/独特的微环境等。

研究方向在哪里？

继续围绕声悬浮气泡开展相关研究，探索气泡的表面特性及其动力学、热力学性质等，持续推动相关领域“1→0”反向科研攻关，为声悬浮气泡在材料工程、流体物理、生命科学等领域实际应用提供理论支持。

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。例如，超稳定气泡有助于测量液体的表面张力及其流变学性质；可以作为收集和分析气溶胶颗粒的液基材料；可以作为理想的生物/化学反应器，用于晶体生长、细胞培养的液体模板/独特的微环境等。

近日，西北工业大学物理科学与技术学院臧渡洋教授团队收到了一件特别的快递，是他们此前获得的一份吉尼斯世界纪录证书。

日前，臧渡洋教授团队成功创下吉尼斯世界纪录，制备出“地面上最长寿命气泡”，在声悬浮条件下气泡保持时间可达到23分36秒，且在被直径为0.8毫米的热铜针穿透时，悬浮气泡仍能保持不破裂。

气泡在人们生产生活中是熟悉且不可或缺的重要角色，由于气泡独特的界面物理化学性质及其动力学行为，特别是气泡膜为许多特定的物理化学过程提供了独特的传热传质边界条件和二维柔性约束，其在材料工程、流体物理、生命科学和环境科学等领域都有着广泛的应用前景。

然而，由于重力导致的排液以及气泡本身的大比表面积，气泡天生不稳定。自然界中常见的气泡往往只能存在数秒且触之即破，这种生命周期短和稳定性差的特性极大制约了其在生产生活中的广泛应用及其重要作用的发挥。因此，为气泡增寿成为许多流体物理和软物质等相关领域学者和工程师的一个饶有兴致的挑战。

怎么延长气泡的寿命？

普通气泡受到重力的影响，液膜上下的薄厚程度逐渐不均衡，使得气泡在自然条件下只能短时间存留。解决此问题，科研人员通常使用表面活性剂或微/纳米颗粒等作为稳定剂来抑制重力引起的排液，从而延长气泡寿命，但化学稳定剂的加入不可避免地会导致气泡的“污染”，这在特定生产条件下并不适用。

为了探究不引入化学稳定剂而获得长寿命气泡的方法，研究学者曾在国际空间站直接利用微重力条件抑制排液，实现了纯水气泡的稳定和较长寿命。空间站实验虽然可获得长寿命气泡，但成本极其昂贵，而且不便于结合其他研究手段进行复杂实验设计。因此，能否在地面常重力条件下寻找一种不引入化学稳定剂的气泡稳定方法成为亟待解决的问题。

臧渡洋教授课题组一直围绕软物质和复杂流体开展研究，特别关注软物质界面的物理、力学以及化学耦合问题，他早在法国留学期间便针对气泡物理的基础问题开展研究。来到西工大，导师魏炳波院士所建立和发展的声悬浮技术又为臧渡洋教授的气泡研究提供了创新指引。