生活中的毛细现象 毛细现象在生活中常用什么


【转自】"把科学带回家"

众所周知,水总是遵循地心引力的法则,往低处流淌。你是否曾经听说过水能逆流而上呢?接下来,让我们一起见证这一奇妙的科学现象。

看这里——紫色的颗粒正在沿着水流缓缓上升。你是否注意到,水面的粉末竟然随着逆行的水流回到了上方的容器中?这确实是一个令人惊叹的景象。

这个现象的发现可以追溯到2008年,当时一个名叫S. Bianchini的物理系学生,在泡制阿根廷传统马黛茶时意外地发现了这一现象。

在泡茶的过程中,Bianchini发现当倒水时,茶叶竟然逆流而上,自动飘到了茶壶里。这一现象引起了他的极大兴趣,他的导师也对此感到十分好奇。后来,Bianchini以此为主题完成了他的毕业论文,并顺利毕业。

在论文中,Bianchini详细描述了这一现象的产生原因。他通过实验发现,马黛茶叶和粉笔末可以减少下方液体的表面张力,从而形成马拉高尼效应。这种效应使得上游的水表面张力大于下游,进而使水能够逆流而上。

这一反直觉的物理现象告诉我们,上游的水不一定比下游更干净。因为下游的水也有可能反过来污染上游。这个现象后来被命名为“逆流污染”。

几年后,罗格斯大学的Troy Shinbrot教授和他的学生再次验证了这一现象,并将他们的实验结果发表在了Proceedings of the Royal Society A上。他们发现液体可以向上攀升一定的高度,即使上方滴水处宽度达到几米,这个现象依然存在。

那么问题来了,如果这个现象真的是由表面张力差导致的,那么消除上游和下游的表面张力差,水是否就无法倒流了呢?经过测试,他们在上游的水中加入了表面活性剂苯扎氯铵,成功阻止了水的倒流。

除了逆流污染这一神奇的物理现象外,马拉高尼效应还具有其他神奇的应用场景。例如,在特定条件下,两个液滴之间可以通过马拉高尼效应产生强烈的对冲气流来阻止它们的合并。

这种温差驱动的马拉高尼效应对于某些科学研究如焊接和制造合金具有重要意义。而在我们的日常生活中我们也可以通过此来认识一种物理规律及其运作机制从而让我们在日常生活中更有洞见力和感悟力。

至此,“把科学带回家”不仅是我们的宗旨更是我们对每一个人的期望让我们一起从生活中的点滴细节出发探寻科学的奥秘与真谛。