泡沫寿命之谜被揭开!终于要喝上泡沫不消失的

  得益于一项关于泡沫稳定性和持久度的新研究,喝啤酒的人可能很快就能品尝到自始至终都有一层泡沫的啤酒了。

  为了了解不同的添加剂如何影响泡沫内气泡的稳定性,科学家们向这些液体发射中子束,并分析它们是如何反射的。他们声称,了解添加剂是如何影响气泡结构的,可让开发人员为各种产品设计出“理想的”泡沫类型。

  例如,在一项潜在的应用中,喝啤酒的人可能享受到自始至终都有一层泡沫的啤酒了。

  包括啤酒在内的一些商业化产品得益于泡沫超级稳定的特性,即泡沫一直停留在啤酒上面,直到你喝到最后一口。

  另一方面,这项技术有望改进洗涤剂的配方,因为洗衣机内没必要产生泡沫。该技术还有望用于开发更有效的产品来清洁我们的海洋(通过改进浮油清洁剂的作用),或者在火灾中帮助拯救更多的生命(通过使灭火泡沫的结构更牢固持久)。

  曼彻斯特大学的首席研究员理查德·坎贝尔博士(Richard Campbell)说道,“泡沫被用在很多产品中,产品开发人员长久以来都在试图改进泡沫,以使得它们能够更好地服务于需要完成的任务。”

  “但研究人员过往选择了一个不同的研究方向,他们考虑的是一般的表面特性,而不是不同分子在气泡表面聚集时所形成的结构。”

  “只有通过在世界一流的设施中使用中子,才有可能取得这一进展,因为只有这种测量技术才能告诉我们,不同的添加剂是如何在液体表面排列,从而带来泡沫膜的稳定性的。”

  尽管人们对仅含一种添加剂的液体制造的泡沫的行为已经有了相当深入的了解,但要理解含有多种添加剂的液体(如啤酒等消费品中的添加剂)当中的泡沫的行为,则要困难得多。

  研究团队研究了含有表面活性剂(一种降低表面张力的化合物)以及聚电解质(用于制造洗发水)的混合物。例如,在啤酒中,表面活性剂在啤酒气泡周围形成一层膜,使得气泡附着在周围的气泡上,从而防止它们爆裂。

  该团队将中子反射用作测量技术,揭示了不同的添加剂如何在液体表面排列,从而提供防止泡沫爆裂所需的稳定性。在计算机上显示的中子反射率数据可以向产品开发人员揭示其表面的关键信息,从而延长泡沫使用寿命。

  坎贝尔博士说,“几十年来,科学家们一直在试图搞明白如何可靠地对含有混合添加剂的液体制造的泡沫的寿命和稳定性进行控制。”

  “我们认为,这项研究首次明确表明,我们的新方法有望应用于一系列的系统,进而帮助开发能够对材料科学和环境产生影响的产品。”

  “鉴于洗涤剂、与食品和环境有关的产品等与泡沫有关的混合物有着巨大的零售成本,企业会从对这个问题的科学理解中受益。”