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물리학 듀오는 왜 작은 거품이 표면에서 오래 지속되는지에 대한 설명을 제공합니다.

일상적인 관찰 영역에서, 우리는 거품이 어떻게 액체 표면에서 형성되고 사라지는 지 알아 냈을 것입니다. 큰 거품은 아주 쉽게 터지는 경향이 있지만 작은 거품은 놀랍게도 오랫동안 지속될 수 있습니다. 왜 이런 일이 발생합니까? 런던 퀸 메리 대학교의 물리학 자들은 이제이 현상에 대한 포괄적 인 설명을 제시하여 작은 거품의 역학을 지배하는 기본 메커니즘을 밝히고 있습니다.

"Nature Physics"저널에 발표 된 논문에서 Saverio E. Spagnolie 박사와 Alban Sauret 교수는 액체 표면에서 작은 거품의 거동을 포착하는 이론적 틀을 개발합니다. 그들의 작업은 이러한 작은 거품이 주변 환경과 어떻게 상호 작용하는지 결정하는 몇 가지 요인들 사이의 상호 작용을 공개하고 궁극적으로 파열에 저항합니다.

그들의 분석의 핵심은 작은 기포의 역학이 더 큰 기포의 역학과 크게 다르다는 인식이다. 부력에 의해 지배되는 더 큰 기포와는 달리, 작은 기포의 거동은 표면 장력에 의해 지배되며, 이는 거품을 함께 잡고있는 탄성 막 역할을합니다. 이 차이는 작은 기포의 높은 곡률로 인해 표면 장력의 영향을 향상시킵니다.

물리학 자들은 표면 장력의 안정화 효과가 직경이 100 마이크로 미터 미만으로 매우 작은 기포에 대해 특히 두드러진다는 것을 발견했습니다. 이러한 작은 기포의 경우, 표면 장력으로 인한 힘이 증폭되어 액체 표면에서의 교란 또는 움직임의 파괴적인 효과를 견딜 수 있습니다.

작은 기포의 지속성에 기여하는 또 다른 중요한 요소는 장애물이 발생할 때 변형되고 평평 해지는 능력입니다. 이 유연성은 더 큰 거품이 자주하는 것처럼 고착되거나 부서지는 것을 방지합니다. 연구원들은이 행동을 표면에 닿을 때 비누 거품이 변형되어 파열 대신 퍼지고 지속될 수 있도록합니다.

이 연구의 결과는 작은 거품의 특성에 대한 이해를 심화시키고 거품의 정확한 제어가 중요한 미세 유체에서부터 작은 거품을 활용하는 새로운 물질 및 약물 전달 시스템의 개발에 이르기까지 미세 유체에서 다양한 분야에 잠재적으로 영향을 미칩니다.

Spagnolie와 Sauret의 작품은 작은 거품의 향상된 안정성의 원인을 설명함으로써 미크론 크기의 거품과 고유 한 특성과 관련된 연구 및 응용 프로그램을위한 새로운 길을 열 수있는 통찰력을 제공합니다.

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