Οι ερευνητές επιλύουν το μυστήριο για το πώς σχηματίζονται φυσαλίδες αερίου σε υγρό
* Οι επιφανειοδραστικές ουσίες παίζουν βασικό ρόλο στο σχηματισμό φυσαλίδων
* Τα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες τεχνολογίες για καθαρισμό, παράδοση φαρμάκων και άλλα
Για αιώνες, οι επιστήμονες έχουν γοητευτεί από το σχηματισμό φυσαλίδων αερίου σε υγρό. Αυτές οι φυσαλίδες είναι απαραίτητες για πολλές καθημερινές διεργασίες, όπως το βραστό νερό, την κατασκευή φυσαλίδων σαπουνιού και τη ζύμωση της μπύρας. Ωστόσο, οι ακριβείς μηχανισμοί που διέπουν τον σχηματισμό φυσαλίδων παρέμειναν ένα μυστήριο.
Τώρα, μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Berkeley, έχει λύσει το μυστήριο. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature, αποκαλύπτουν ότι τα επιφανειοδραστικά διαδραματίζουν βασικό ρόλο στο σχηματισμό φυσαλίδων.
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες είναι μόρια που έχουν υδρόφιλες (υδατοδιαγώνες) και υδρόφοβες (μίσχους νερού) περιοχές. Μπορούν να μειώσουν την ενέργεια των επιφανειών υγρού -υγρού και αερίου -υγρού. Όταν ένα επιφανειοδραστικό προστίθεται σε ένα υγρό, θα προσροφηθεί στη διεπαφή υγρού -υγρού ή αερίου -υγρού, μειώνοντας έτσι την επιφανειακή τάση. Αυτή η μείωση της επιφανειακής τάσης επιτρέπει στις φυσαλίδες να σχηματίζονται πιο εύκολα.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μέγεθος και η σταθερότητα των φυσαλίδων καθορίζονται από τη συγκέντρωση επιφανειοδραστικού στο υγρό. Σε χαμηλές συγκεντρώσεις επιφανειοδραστικού, οι φυσαλίδες είναι μικρές και ασταθείς. Καθώς η συγκέντρωση επιφανειοδραστικού αυξάνεται, οι φυσαλίδες γίνονται μεγαλύτερες και πιο σταθερές.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι ο τύπος επιφανειοδραστικού μπορεί να επηρεάσει τις ιδιότητες των φυσαλίδων. Για παράδειγμα, ορισμένα επιφανειοδραστικά παράγουν φυσαλίδες που είναι πιο σφαιρικές, ενώ άλλες παράγουν φυσαλίδες που είναι πιο επιμήκη.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες τεχνολογίες για τον καθαρισμό, την παράδοση φαρμάκων και πολλά άλλα. Για παράδειγμα, οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων απορρυπαντικών που είναι πιο αποτελεσματικά στην αφαίρεση βρωμιάς και λίπους. Θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη νέων συστημάτων χορήγησης φαρμάκων που είναι πιο αποτελεσματικά στη στόχευση συγκεκριμένων κυττάρων.
Πηγή: Πανεπιστήμιο Καλιφόρνιας, Μπέρκλεϊ
