video: Evolution of neck shrinkage and eventual bubble pinch-off in a capillary tube. view more
Credit: Movie courtesy of Amir A. Pahlavan.
一项研究探索了气泡夹断的物理过程的动态。一个气泡的夹断涉及到一个奇点的形成，这预计会独立于实验设施的细节，因此会表现出普遍的动态。然而，当发生在大罐黏稠液体中的时候，气泡夹断已经被证明是非普遍的。Ruben Juanes 及其同事探索了在一个毛细管内的高度局限条件下的气泡形成和夹断的动态。尽管在一个大罐里，气泡的颈部随着时间推移而线性收缩，在一个毛细管里的气泡的颈部在两个不同的阶段里收缩。最初，这个颈部的半径随着时间的1/5次方而变化，之后在夹断之前不久转变为随着时间而线性变化。与在一个大罐里的液体中的例子不同，在毛细管中的气泡形成对于实验条件的细节不敏感。由液体、气体和固体相相遇处的接触线的运动驱动的夹断的第一阶段，有效地消除了这个系统的记忆，导致了普遍的动态。这组作者说，这些结果对于诸如微流体技术和地球物理学等受限条件下的气泡和液滴形成具有意义。
###
Journal
Proceedings of the National Academy of Sciences