Ученые «обратили вспять» схлопывание пузырьков

Физики научились управлять каплями жидкости при помощи ультразвука. В новых экспериментах они не только заставили их левитировать в воздухе, но и превратили плоскую каплю в пузырь с воздухом внутри. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Несмотря на то, что пускание пузырей считается развлечением для детей, этот феномен играет важную роль во многих технологических процессах. В частности, их образование играет важную роль при производстве еды, медикаментов, косметики и сверхлегких материалов.

Несколько лет назад физики продемонстрировали акустическую левитацию, то есть удержание и перемещение небольших тел в воздухе при помощи давления звуковых волн. В новой работе ученые из Китая, Великобритании и Австралии научились изгибать капли в воздухе, создавая полые пузыри. Авторы проводили эксперименты на разнообразных жидкостях, в том числе воде. Сперва увеличение интенсивности звука превращает каплю в вогнутую поверхность. Затем акустические волны начинаю резонировать внутри нее, заставляя стенки расширяться, пока они не сомкнуться с формирование пузыря.

Получившиеся пузыри оказались очень стабильными — их время жизни измеряется десятками минут. Дело в том, что обычно подобные образования лопаются, так как гравитация притягивает вещество к нижней стороне пузыря, а сверху он становится слишком тонким. Однако воздействие звуковых волн подавляет течение жидкости, благодаря чему пузыри не схлопываются намного дольше. Авторы надеются, что их исследование найдет применение при изготовлении материалов, в которых каплю одной жидкости необходимо окружить слоем другой.