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当液体洒到地上,它就会溅得到处都是。而假如你是一个使用小便池的男性,或者是面对更为危险的液体,比如被感染的血液样本,你就会想着阻止液体溅起来了。换句话说:“如果液体下落不可避免,你会希望液滴落在表面后静静地待在那儿,作为一个整体而不要再飞溅了。”牛津大学工程学教授阿方索·卡斯特雷洪皮塔(Alfonso Castrejón-Pita)说道。
“你可以想象一下,如果你的(实验室)工作台被这些防飞溅材料覆盖,它们会变得更安全。厨房也是一样的,假如你正在厨房里处理生鸡肉,最不想看到的就是液体飞溅,因为这可能让你感染上沙门氏菌(salmonella)这类不好的东西。

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阿方索·卡斯特雷洪皮塔和同事发现,材料表面越软,飞溅效应就越小。他们的研究发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。
研究人员准备了一堆湿软程度逐渐增加的硅胶表面,并从不同高度滴下乙醇,然后用每秒超过10万帧的超慢动作摄像机拍下飞溅过程的视频。他们发现,乙醇液滴最终在最柔软的表面上停止了飞溅。
到目前为止,一切听起来都合情合理,计算机模型还揭示了一些有趣的细节。在液滴与表面接触的瞬间,液滴的底部变平,压力增加,随后压力环向液滴的边缘扩散。如果表面太硬,环状高压会导致多个小液滴产生,从主液滴边缘迸发;但最柔软的表面会因液滴撞击而变形,这就阻止了压力上升到能引起飞溅的程度。

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然而遗憾的是,你还不能在小便器或者实验室里看到这种软软的涂层,因为这种防溅材料太脆弱了。“最软的那种材料太容易破了,没法应用到实验室工作台上,因为它们很快就会损坏。”
所以,想要让液体飞溅成为历史,我们先得让这种涂层材料坚固到足以承受日常的磨损。
翻译:壮壮
审校:王怡博
引进来源:科学美国人









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